Ziva hat den NCIS verlassen und arbeitet wieder für ihren Vater beim Mossad. Nach Monaten, ohne dass sie etwas von ihr hören, fangen Tony und McGee an, Nachforschungen über ihren Aufenthaltsort anzustellen. Das endet damit, dass Tony gefesselt auf einem Stuhl in Somalia landet und von dem Terroristen Saleem Ulmann unter dem Einfluss eines Drogencocktails verhört wird.

Ziva möchte wieder beim NCIS arbeiten und wendet sich an Gibbs. Doch dieser zögert und verweist sie an Vance… Gibbs’ Team hat einen Dreifachmord aufzuklären. Ducky geht von Ritualmord aus, da die Opfer nach ihrem Tod rasiert und in bestimmter Weise hingelegt wurden. Als Verdächtiger gilt Officer Shelley, doch wenig später wird auch er ermordet aufgefunden. Eine weitere Spur führt zu einem Auktionshaus, wo ein lukrativer aber illegaler Antiquitätendeal stattfinden soll

Zwei Morde geben dem Team des NCIS Rätsel auf. Blogger Matt Burns ist von einer Brücke gestürzt und Navy-Lieutnant Arnett ist bei einem Autounfall ums Leben gekommen. Bei ihren Ermittlungen stoßen Gibbs und seine Leute auf eine Verbindung zwischen den zwei Toten: Will Sutton, Besitzer eines Sandwichladens, der mit Arnett in einen Insiderdeal verwickelt war. Burns soll Sutton auf die Schliche gekommen sein, woraufhin Sutton den Mitwisser aus dem Weg geräumt hat

Ziva hat sich als NCIS Agentin beworben. Als die Leiche von Ex-Marine Daniel Cryer von einem Fischerboot vor der Küste Tansanias aufgelesen wird, gerät sie zwischen die Fronten der Ermittlung und muss einiges erklären.

Gibbs und sein Team haben es diesmal mit dem Mord an Marine Lance Corporal James Korby zu tun, der am Halloween-Abend tot in seinem Wagen aufgefunden wurde. Die Ermittler tappen im Dunkeln – bis das Team auf Korbys Stieftochter Rachel stößt.

Ziva muss sich ihrem Schicksal als "Frischling" ergeben, was Toni bei der neuen "Bambina" schamlos ausnutzt.

Im Hafen von San Diego wird ein kleines Segelboot namens Kelly angetrieben. Die Registrierung zeigt, dass es Leroy Jethro Gibbs gehört. Die Frage ist, wie sind die beiden Leichen auf das Boot gelangt? Gibbs und Vance vermuten, dass Mike Franks näheres dazu weiß. Der ist aber verschwunden, ebenso seine Schwiegertochter und seine Enkelin.

Die Leiche von einem Arzt wird auf dem Gelände der Navy gefunden - ein Fall, zu dem Director Vance höchstpersönlich am Tatort erscheint. Und der Mordstil kommt ihm bekannt vor. Erste Spuren führen das Team schließlich zur nordkoreanischen Profikillerin Kai, hinter der Vance schon seit Jahren her ist. Weitere Untersuchungen ergeben, dass Kai möglicherweise einen persönlichen Rachefeldzug verfolgt und auch die Familie von Vance ins Visier nimmt.

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Nach einem Angriff auf einen Internetprovider herrscht in Washington, D.C. Stromausfall. Das macht es dem Team nicht leichter, einen mysteriösen Mordfall an Navy Leutnant Emma Paxton aufzuklären. Die Tote wurde bei der Server-Firma SwiftCast gefunden und könnte im direkten Zusammenhang mit dem breitflächigen Stromausfall stehen. Gibbs und sein Team müssen bei ihren Untersuchungen auf wichtige elektronische Hilfsmittel verzichten und kommen der Wahrheit mit klassischen Methoden näher.

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Ein Marine Corporal wird tot in einem Maisfeld gefunden. Der Fall führt das Team ins Sattler-Institut, wo der Mann Aufseher war. Dort arbeitet das Militär mit hochbegabten Kindern zusammen, die auf spielerische Weise Codes knacken sollen. Eines der Kinder, die 12-jährige Angela Kelp, hat in eine ihrer Collagen Geheimdaten eingebaut und wird damit zum nächsten potenziellen Ziel des Mörders. Doch plötzlich verschwindet Angela.

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Es ist Weihnachtszeit und die Leiche von Navy Leutnant Thomas Ellis, Sohn eines ehemaligen Offiziers und jetzigen Priesters, wird aufgefunden. Gibbs und seine Leute vermuten nach ersten Untersuchungen, dass es sich um ein Hassverbrechen handeln könnte. Leutnant Thomas Ellis hat nämlich unter familiärer Ablehnung gelitten, nachdem er zum Islam konvertierte. Derweil bekommt Gibbs von seinem Vater Besuch, der irgendwie stark verändert wirkt.

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Der saudische Prinz Sayif entkommt einem Attentat, bei dem sein Wagen explodiert. Das Team wird mit seiner Beaufsichtigung und der Klärung des Anschlags betraut. Terroristische Grundzüge sind nicht von der Hand zu weisen. Bald stellt sich heraus, dass der Prinz wegen seiner westlichen Beziehungen nicht sehr beliebt war - auch nicht bei seinem älteren Bruder. Als Tonys Vater plötzlich erscheint, kommt Bewegung in den Fall: Er pflegt zu Sayifs Vater engere Beziehungen.

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Tony und Ziva sind mit einem brisanten Fall beschäftigt. Sie sollen Nora Williams, die Hauptzeugin in einem Betrugsprozess, von Paris nach Washington, D.C. begleiten. Während des Fluges lernen sie Flugmarshall Art Neeley kennen, der ein zweites Problem einbringt. Noch dazu wirkt Neeley selbst höchst verdächtig. Als die beiden schließlich erfahren, dass ein Auftragskiller auf Williams angesetzt ist, überschlagen sich die Ereignisse.

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Bei der Explosion einer Autobombe finden Gibbs (Mark Harmon) und sein Team im Kofferraum des Wracks einen radioaktiv strahlenden Behälter, in welchem Kobalt zum Bau einer schmutzigen Bombe transportiert wurde. Gibbs verdächtigt den Marine Roman Vega und seinen Bruder einer Terrorzelle anzugehören und einen Anschlag auf Washington geplant zu haben.

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Nach einer Zechtour erfährt der ehemalige Marine Damon Werth, dass sein Freund Heatherton die Nacht nicht überlebt hat. Aufgrund von K.O.-Tropfen, die Werth heimlich in sein Getränk gemischt wurden, sind seine Erinnerungen komplett ausgelöscht. Gibbs und Ziva machen bei ihren Ermittlungen den zwielichtigen Fuhrunternehmer Szwed ausfindig und begeben sich auf Undercover-Mission in dessen Firma.

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Nach dem Mord an dem Navy-Offizier Joseph Norton gerät seine Verlobte Joann Fielding unter Verdacht. Sie ist nicht nur Zeugin des Mordes, sondern, wie sich später herausstellt, auch die Schwiegermutter Gibbs. Doch ihrer Version des Tathergangs widerspricht den Indizien. Dann stoßen die Ermittler auf Nortons Verbindungen zum organisierten Drogenhandel. Außerdem hat Joann anscheinend einen Privatdetecktiv auf ihren Mann angesetzt. Auch dieser wird tot aufgefunden.

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Der seit seinem Afghanistan-Einsatz vor sechs Jahren vermisste Lieutenant John Mayne wird im Rock Creek Park angeschossen aufgefunden. Seine Frau Leah ist geschockt, zumal ihr Mann nicht nur plötzlich wieder aufgetaucht, sondern überdies auch unter anderem Namen mit einer anderen Frau verheiratet ist. Um die Wahrheit ans Licht zu bringen, müssen Gibbs und sein Team vorerst zahlreiche Ungereimtheiten lösen.

Die verstümmelte Leiche des Navy-Tauchers Michael Jensen wird am Strand angespült. Gibbs (Mark Harmon) nimmt zusammen mit Special Agent Abigail Borin (Diane Neil) von der Küstenwache die Ermittlungen auf. In einem Lagerraum stoßen sie auf eine große Menge spanischer Goldmünzen, die offenbar aus dem Meer geborgen wurden. Ein Hinweis auf Jensens Computer führt zudem zu einem spurlos verschwundenen Arzt.

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Mit Stichwunden übersäht taumelt Navy-Lieutenant Justin Moss auf die Straße, wird von einem Auto angefahren und tödlich verletzt. Allem Anschein nach hatte er sich zuvor mit dem mehrfach vorbestraften Callgirl Charlotte Cook getroffen, um für eine Reportage Informationen zu sammeln. Kurz darauf wurde er Opfer der tödlichen Messerattacke. Es stellt sich heraus, dass Cook früher für die Edelbordellbesitzerin Holly Snow gearbeitet hat, die Gibbs vor kurzem erst verhaftet hatte.

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Nachdem Petty Officer Scott Roebuck Zeuge eines brutalen Mordes wurde, kommt auch er zu Tode. Roebuck hatte zuvor die Hinrichtung von Stefano Delmar, einem führenden Mitglied des organisierten Verbrechens, mit angesehen. Delmar stand im Zeugenschutzprogramm des FBI und sollte in einem Prozess gegen andere Mafiosi aussagen. Eine heiße Spur führt das NCIS-Team schließlich zu einem Unternehmen, das Lügendetektor-Tests anfertigt. Dort stoßen die Ermittler auf eine alte Bekannte.

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Das NCIS-Team wird mit einem mysteriösen Fall konfrontiert: Lieutenant Jeffrey Hutton wird tot am Steuer seines Autos aufgefunden, obwohl er gesundheitlich topfit war. Gibbs und sein Team recherchieren im Umfeld des Verstorbenen und stoßen alsbald auf dessen Schwester Dana Hutton, die spurlos verschwunden zu sein scheint. Zudem wurde ihre Wohnung vollkommen verwüstet. Da Tony große Sympathie für die TV-Reporterin hegt, macht er sich voller Eifer daran, den Fall zu lösen und Dana zu finden.

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Während Abby und MacGee an einem Symposium in Mexiko teilnehmen, bearbeiten Gibbs und der Rest des Teams den Fall eines Serienmörders, der es auf Biker abgesehen hat. Die Ermittlungen ergeben, dass es sich dabei um einen Navy Corporal handelt, der durch diese Morde einen Drogenhändlerring in Washington zerstören wollte. Kurz darauf wird der Killer jedoch selbst auf die gleiche bestialische Art und Weise getötet.

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Gibbs wird unverhofft mit seiner Vergangenheit konfrontiert, als Special Agent Lara Macy tot aufgefunden wird. Sie hat Gibbs damals entkommen lassen, nachdem sich dieser an Pedro Hernandez, dem Mörder seiner Familie, gerächt hat. Erschüttert klemmt sich Gibbs hinter die Lösung des Falles. Zugleich ermittelt Abby jedoch im Fall Hernandez und muss feststellen, dass Gibbs den Dealer seinerzeit erschossen hat.

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Gibbs wird von Paloma Reynosa erpresst: Entweder arbeitet er für ihr Kartell - oder alle Menschen, die ihm etwas bedeuten, werden ermordet. Nachdem die Leiche von Colonel Bell gefunden wurde und Gibbs Mike Franks' abgetrennten Zeigefinger erhalten hat, bleibt ihm keine andere Möglichkeit, als sich Reynosa zu fügen. Dabei gerät er jedoch selbst in große Gefahr, da Reynosas Bruder Rivera ihn um jeden Preis tot sehen will.

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