To måneder etter at Gibbs og McGee forsvant i forbindelse med et oppdrag i Paraguays jungel, leter NCIS-teamet i D.C. fremdeles etter sine savnede kolleger.
NCIS blir bedt om å etterforske saken når liket av en savnet løytnant blir funnet av gravere på en kirkegård.
Partneren til Torres forsvinner plutselig og etterforskningen som følger, leder teamet til nye bevis i en 10 år gammel mordsak.
Vance innlemmer spesialagent Sloane i hovedkvarteret, og NCIS-teamet må etterforske en kidnappingssak midt under en storm som har forårsaket strømbrudd i hele Washington D.C.
Reeves ser en venn bli kidnappet, men den hovedmistenkte stikker av med fortrolig militær-informasjon. Samtidig dukker et pinlig bilde fra McGees fortid opp.
En undercover agent blir funnet myrdet på en golfbane, og McGee bruker flere timer på å finne et øyevitne.
Gibbs setter i gang med sine egne undersøkelser når en straffedømt mener han ble lurt inn i en felle. Teamet får selskap av FBI-agent Fornell.
En person av interesse i en bestikkelse- og svindelsak blir funnet drept. McGee og Delilah har ulike oppfatninger når det gjelder å finne ut babyens kjønn.
Høsttakkefesten settes på vent da jakten på våpensmugleren Andre Yorka pågår. Han tok nylig livet av en MI6-agent som var en nær venn av Sloane.
Torres og Sloane har i oppdrag å beskytte en amerikansk senator i Afghanistan, men må dra tilbake til USA da de finner ut at sønnen hans ligger på intensivavdelingen.
Torres og Bishop jobber under dekke som et kriminelt par tilgjengelige for oppdrag, i det som er en hemmelig NCIS-operasjon der målet er å få bukt med narkotikasmuglingen ut fra havna i Norfolk.
En tilsynelatende lykkelig sjøforsvarsjurist blir funnet død av foreldrene sine, og man antar at det er selvmord. Men det blir opprettet sak, og kommandør Bud Roberts bistår i etterforskningen.
Etter at McGee og Torres var hjemme hos en tenåringsjente som var vitne til en påkjørsel, tar foreldrene med seg datteren og rømmer.
Liket av en savnet marineoffiser dukker opp, og Gibbs og teamet blir beordret til å samarbeide med tidligere FBI-agent Tobias Fornell.
NCIS inngår en avtale med Paul Triff og gir ham tillatelse til å reise til sitt gamle hjem, nå McGees bolig, i bytte mot opplysninger om Gabriel Hicks.
Teamet får jobben med å renvaske en pensjonert marinesersjant da det blir funnet cyanid i en pakke han har sendt til en i aktiv tjeneste.
Gibbs og Ducky ser et antikt krigsvåpen på TV, og mistenker at det er det etterlyste drapsvåpenet i en 16 år gammel sak.
Hovedkvarteret må evakueres da teamet finner et lik og bombemateriell på taket. Teamet leser første utkast av Duckys bok.
Gibbs får ansvaret for å beskytte en ti år gammel foreldreløs flyktning, Elena, som er målet til en forbrytersk bande.
NCIS leter etter en underoffiser som er mistenkt for et overfall, og som rømte da bilen han ble eskortert i, havnet i en innsjø.
Sara Carter ber Gibbs etterforske mordet på hennes mor, fordi hun tror at politiet dømte feil mann. Abby vinner en middag for to på en restaurant.
Da det kommer avslørende bevis på at et medlem av NCIS-staben er en leiemorders neste offer, må teamet gå gjennom gamle saker for å finne ut hvem som kan være hevnlysten.
Mens han er på en minnegudstjeneste for en kamerat som mistet livet på sjøen, oppdager Gibbs at den avdøde har holdt seg skjult etter at båten hans ble angrepet og han måtte svømme til land.
Sloane er overbevist om at hun så mannen som torturerte henne i Afghanistan, og får Gibbs og Vance til å frykte at hun vil gjøre hva som helst for å gjøre has på ham.