Několik měsíců po neúspěšném vražedném pokusu drogové baronky Palomy Reynosové na Gibbsova otce se Gibbs a tým stávají potencionálními cíli, když je vyšetřování vraždy pilota helikoptéry zavede opět k pomstychtivé Palomě, jejíhož otce Gibbs zastřelil. Vzhledem k tomu, že je Paloma stále na svobodě, musí Gibbs udělat vše pro to, aby ochránil ty, které miluje. Pomocnou ruku mu poskytne starý přítel Mike Franks.

Ve škole na vojenské základně Quantyko někdo vypustí uspávací plyn. Když jsou přepočítáni studenti, ukáže se, že zmizela dívka jménem Rebeka. Rebečini rodiče jsou momentálně na misi na letadlové lodi v Zálivu a o dívku se stará její dědeček Mason. Když ale Gibs začne prověřovat jeho minulost, ukáže se, že Mason má vykonstruovanou minulost. Zdá se, že je bývalý tajný agent, ale žádná agentura se k němu nehlásí. A když kolem Masona začnou umírat lidé spojení s jeho minulostí, Gibsovi dojde, že nejde o únos, ale o jakousi vendetu z dávné minulosti.

Do domu seržantky Heather Dempseyové se někdo vloupá. Zdá se, že jde o zloděje. Heather neváhá a zastřelí ho. Spolu s ní je v domě její milenec, vysoce postavený člen FBI Gary Tolin. Když ale Abby určí totožnost mrtvého, zjistí, že nešlo o zloděje, ale o nájemného vraha. A tak Gibbs přizve k vyšetřování agenta FBI Fornella. Jenomže se ukáže, že cílem zabijáka nebyl Tolin, jak se všichni domnívali, ale seržantka Dempseyová. Vraha na ni najal člen drogového gangu Gene Abbot, který měl na svědomí zdraví jejího bratra. To si ale Heather nenechá líbit a rozhodne se pomstít.

V nepoužívané vířivce je nalezeno tělo mrtvého rotmistra Edwarda Bicka. Manželka Tonymu prozradí, že pracoval na nějakém tajném projektu CIA a že ho někdo krátce před smrtí sledoval. Gibbs se dozví, že Bick měl hlídat tři miliony v označených bankovkách, které měly být předány drogovým dealerům v Afganistánu. Do hry však vstupuje styčný důstojník Malloy, člen britského námořnictva, který odmítá Gibse pustit na letadlovou loď, která byla zřejmě místem činu. Stopy na lodi nakonec najdou, ale peníze jsou pryč. Podezření padá na Malloye, ale ten se na Gibse soukromě obrátí, aby se mu svěřil, že na něj někdo v CIA nastražil past.

Do jedné rozhlasové stanice vrazí muž s puškou a zastřelí moderátora, technika a hosta, námořního poručíka Danielse. Ukáže se, že muselo jít o nějakého extrémistu, kterému se nelíbí, že Spojené státy vynakládají prostředky na vojenské akce v zahraničí. Stopa vede do separované luxusní čtvrti washingtonské smetánky...

Autobus na ulici srazí námořní důstojnici Cleu Thorsnovou. Svědci vypovědí, že se chovala velmi paranoidně. Ale Ducky při pitvě zjistí, že Clea byla otrávena. Stopa vede do biotechnologické společnosti, kde donedávna pracovala na projektu pro Americké námořnictvo. Hledala nové zdroje zelené energie a byla ve svém oboru génius. Její osud ale velmi zasáhne Abby, která se ze všech sil snaží vypátrat, co znamenají tajemné vzorce v Cleině bytě. A jak se zdá právě onen tajemný vzorec bude klíčem k vraždě a k odhalení Cleina vraha.

Ředitel Vance organizuje ve Washingtonu konferenci, na které se mají provádět revize starých případů. Přizváni jsou všichni bývalí ředitelé a agenti NCIS. Mimo jiné i ředitel Mosadu a otec Zivy Eli David. Jenomže kdesi v Mexickém zálivu se objeví tři mrtvá těla údajných pašeráků. Gibbs zjistí, že pašeráci přivezli do Spojených států tři teroristy, kteří se už léta snaží Eliho Davida zabít. Gibbs zorganizuje prvotřídní ochranku, ale dojde k přestřelce. Následuje převoz ředitele Davida zpět do zabezpečeného domu. Cestou ale dojde k nehodě.

Po výbuchu v chráněném domě NCIS je Hadar mrtvý, Vance těžce raněný a Eli beze stopy zmizí. Gibs zjišťuje, že celá věc by mohla souviset s dvacet let starým případem, který se odehrál v Amsterodamu. Vancovi byl jako mladíkovi svěřen úkol vyhledat jistého Rusa. Gibbs věří, že právě Amsterodamský případ je klíčem k řešení. Myslí si, že cílem útoku neměl být Eli David, ač to tak mělo vypadat, ale Leon Vance.

Okresní žalobkyně Walshová se na Gibse obrátí o pomoc při hledání po nezvěstném rotmistrovi. Ten má být klíčovým svědkem v případu vraždy. Gibs a jeho tým se případu ujímají a svědka Jerryho brzy najdou. Ten jim prozradí, že se raději ztratil, jelikož mu někdo předal DVD, na kterém Jerry spí a někdo mu pod krkem drží lovecký nůž. Autor záhadné nahrávky je však krátce na to nalezen mrtvý a do hry vstupuje drogový dealer Smitty, kterému by velmi uškodilo, kdyby byl vrah odsouzen. Mohl by totiž výměnou za nižší trest začít mluvit.

Na palubě restaurační lodi je zastřelen mariňák Jeremy Nolan. Vyšetřování případu se účastní také agentka Abygail Borinová. Jednak proto, že v době vraždy na lodi byla a jednak proto, že je členkou kriminálky Pobřežní hlídky. Abby nejprve zjišťuje, že Jeremy musel být zastřelen z nějaké jiné lodi a když je krátce na to nalezeno v řece Potomac další mrtvé tělo, začíná být zřejmé, že šlo o práci nájemného vraha, kterého poté jeho klient zabil, aby se tak zbavil jediného svědka. Gibbs dochází k závěru, že motivem k vraždě bude nejspíš poslední vůle Jeremyho otce Jacka Nolana.

Na střední škole je nalezen mrtvý námořní náborář Simon Craig. Někdo ho shodil ze schodů a poté mu pracovní botou rozšlápl hlavu. Gibsův tým zjistí, že byl gay, podezření tedy padá na manželku jeho milence. Tato stopa se ovšem ukáže být klamná. Tony a Ziva ale na škole potkají studenta Paula Simonse, který je zaujme podivným chováním. Ukáže se, že měl v minulosti kázeňské potíže a že byl navíc jedním z pěti dětí, které se Craig snažil přitáhnout do armády.

Dívka, která sousedům venčí psy, najde na zahradě jednoho z domů mrtvého námořníka. Rotného Wootena někdo ubil k smrti a jeho žena Georgia se synem zmizela. Když ji státní policie objeví na hranici s Marylandem. Ukáže se, že byla obětí domácího násilí. Georgia to však odmítá přiznat, protože by stala podezřelou z manželovy vraždy. Do hry vstupuje také Wootenova divoká milenka Jancey, je s ním těhotná. A protože se s ní rozešel, má motiv k vraždě i ona...

Tým vyšetřuje vraždu Vincenta Reynoldse zastřeleného na palubě námořnické lodi. Vincent se nikdy neoženil a neměl děti, brzy se chystal odejít do důchodu. Podle bratra měl ale dlouhodobější vztah se ženou, manželkou jeho nejlepšího přítele admirála Wayna Hargrovea, se kterou se scházel více než dvacet let. Po prověřování všech podezřelých definitivně docházejí k závěru, že Reynolds skutečně spáchal sebevraždu. Nedokázal se smířit s koncem kariéry a ani s tím, že ho doma nikdo nečeká. Podřízení, kteří oznámili jeho smrt, si ho natolik vážili, že vše zinscenovali jako vraždu, aby zachránili velitelovu čest.

Ve fiktivním Evropském státě Belgrávie dojde k atentátu na ministra obrany. Důvodem je zřejmě dohoda se Spojenými státy o vojenských základnách, kterou ministr prosazuje. Ministryně zahraničí USA tedy navrhne, aby se dohoda podepsala na území Spojených států. Gibbsovi a jeho týmu je přidělena ochrana ministrovy dcery Adriany. Jenomže ta je za dohledu McGeeho a Tonyho unesena. Celému týmu hrozí, že přijde o místo. Gibbs tedy nařizuje vyšetřování na vlastní pěst.

Kapsář ukradne kabelku a v té najde prsty a zuby. Tělo se najde v okresní márnici. Jedná se o desátníka Armstronga. Mc Gee objeví jeho přítelkyni, vášnivou hráčku počítačových her. Ta mu prozradí, že se jí na jedné hře objevil velmi nezvyklý úkaz. Analýza prokáže, že ve hře je ukrytý jakýsi zašifrovaný soubor. Stopa vede k autorovi hry. Abby zjistí, že zašifrovaný soubor je hackrovací program, který má pomoci svému uživateli proniknout do Pentagonu. Autor hry a zároveň programu je vzápětí nalezen mrtvý a pojistka ukrytá v programu spustí odpočítávání, během něhož má dojít ke zrušení ochrany Pentagonu.

V garážích NCIS je nalezen mrtvý asistent z oddělení zpronevěr. Nedávno byl propuštěn. Podle dostupných důkazů prodával informace o majetku a důkazech nacházejících se ve skladu. Pracoval také na velkém případu zabaveného majetku Leony Phelpsové, která ho zpronevěřila mnoha lidem a v současné chvíli je ve vězení, kde čeká na soud. Je ochotna uzavřít dohodu s NCIS a výměnou za domácí vězení prozradit jméno vraha. Gibbs a jeho tým se domnívají, že se někdo chystá vykrást sklad, kam byly zabavené věci Phelpsové převezeny...

Na žádost ředitele Vance převezme Gibbsův tým od policie dva týdny starý případ brutální vraždy námořního plukovníka ve výslužbě. Obviněn je plukovníkův syn, osmnáctiletý Nick. Obžaloba má ale k dispozici jen nepřímé důkazy. Aby byl výsledek jistý, je třeba dostat z Nicka také ústní doznání. Gibbsovi se ale jeho vina od samého začátku nezdá.

Mladý pár najde v lese zastřeleného námořníka. Blízko těla objeví nápis: Ptačí píseň. Oběť ho napsala vlastní krví těsně před smrtí. Tato stopa dovede Gibse k citlivému rukopisu s názvem Operace Ptačí píseň, která má údajně pojednávat o něčem, co ministerstvo považuje za hrozbu národní bezpečnosti. Když je krátce na to nalezeno tělo agentky, která se s mrtvým mužem znala, začíná Gibse záhadný rukopis a jeho autor vážně zajímat.

Kousek od Washingtonu je nalezeno tělo námořníka. Gibs a Tony se vydají do jeho bytu. Setkají se tam se zvláštní agentkou Barretovou. Jak se ukáže, vražda je dílem sériového vraha, tzv. Přístavního vraha. Na jeho případu od začátku pracovala právě Barretová. kterou Vance do Washingtonu povolal ze španělské Roty, kde došlo k jedné z vražd. Když Gibbs konečně odhalí možného vraha a vydá se do jeho domu, najde ho v mrazicím boxu zavražděného. Pitva ukáže, že je mrtvý už šest týdnů a vyšetřování se tak dostává do slepé uličky. Ziva a Tony se večer sejdou v baru. Neznámý muž Tonymu pošle drink s podivnou kostkou ledu. Je v ní zamražené lidské oko.

V Pentagonu je nalezeno tělo poručíka Rosové. Ze záznamu kamery je patrné, že vrahem je rotný Donner. Jenomže ten je pár dní na to nalezen mrtvý a Doug při ohledání zjistí, že byl mrtvý už dva dny předtím, než měl v Pentagonu zavraždit poručíka Rosovou. Záhadu rozluští Abby, která zjistí, že mu někdo sejmul posmrtně masku, aby mohl vytvořit silikonovou kopii jeho tváře. Na záznamu kamery je tedy někdo v Donnerově masce.

Agentka Barretová odjíždí se svým týmem na Havaj pátrat po Přístavním vrahovi. Mezitím je v Baltimoru nalezeno tělo zabalené v igelitu. Zdá se, že jde o jeho další oběť. Jenomže jak se ukáže, Tony mrtvého zná. Je to jeho bývalý parťák z baltimorského oddělení vražd. Během vyšetřování vyjde najevo, že vražda není dílem Přístavního vraha, ale někoho, kdo ho dokonale napodobuje. A stopa Tonyho vrací ke starému případu, na kterém spolu s Pricem pracoval krátce předtím, než odešel k NCIS.

Pátrání po Přístavním vrahovi pokračuje. Tentokrát je jeho obětí agent NCIS Stark. Ovšem způsob činu je jiný. Vyšetřování stále vede agentka Barretová. Gibbs povolává svého bývalého šéfa Mika Frankse. Do hry vstupuje také agent CIA Kort. Ten Barretové a Gibbsovi prozradí pravé jméno Přístavního vraha. Je jím bývalý voják Cobb, který v programu CIA prodělal výcvik na zabijáka a pak se jim vymknul z ruky. Zdá se ovšem, že ho přestali zajímat mariňáci a soustředil svou pozornost na větší hráče. Na NCIS. Když při konfrontaci zabije Mika Frankse, Gibbs pochopí, že musí začít jednat. Než se stačí do něčeho pustit, Cobb vláká do pasti agentku Barretovou.

Pátrání po Přístavním vrahovi se uzavírá. Gibbs nachází agentku Barretovou spoutanou, ale živou v kufru auta. Krátce nato je unesena Ziva. Ducky vypracovává nový psychologický profil. Je přesvědčený, že Cobb se chce pomstít lidem, kteří ho zapojili do výcviku, jenž z něho v rámci tajné operace námořnictva a CIA udělal bezohledného vraha. Na světlo vychází fakt, že agentka Barretová je neteří ministra námořnictva Davenporta. Když je Cobb převážen do vazby, podaří se mu unést Palmera a znovu agentku Barretovou. Chce tím upoutat ministrovu pozornost, protože to on je podle něj klíčovým mužem v operaci Frankenstein.