Callen og Sam samarbeider med kaptein Harmon Rabb for å hindre ISIS-sympatisører i å angripe amerikanske hangarskip.
Teamet står overfor flere saker over hele verden og deler på seg. Callen og Sam jobber i Tel Aviv mens Kensi samarbeider med en agent fra Justisdepartementet i Los Angeles.
Calle og Sam tar seg av beskyttelsesdetaljene for den pensjonerte admiralen Kilbride, under et oppdag for å lokalisere en savnet marineetterretningsoffiser.
Callen og Sam er ombord USS Allegiance når skipet blir satt i karantene for et mulig ebolautbrudd. Samtidig etterforsker Kensi og Deeks drapet på en offiser som nylig forlot skipet.
Teamet forsøker å finne et stjålet maleri til en verdi av 40 millioner dollar, da det ryktes om at maleriet skal selges på det svarte markedet for å finansiere terrorisme.
En våpenhandler kidnapper Rickys datter i håp om å få fingrene i et farlig våpensystem. Det gjør at teamet motvillig må samarbeide med to kriminelle fra England, Ricky Dorsey og Frankie Bolton.
Teamet undersøker tyveriet av en drone-prototype som fant sted under vann. Callen og Sam treffer forsikringsmegler Katherine Casillas.
Etter at en marineløytnant forsvinner fra åstedet for en bilulykke, oppdager teamet at datamaskinen hans er savnet sammen med konfidensiell informasjon for pensjonerte Navy SEALs.
Callen og Sam reiser til San Francisco for å lete etter Beale, etter at han ble kidnappet under et hemmelig oppdrag for Hetty.
Akhos Laos er en tidligere agent for Black Ops som ble rekruttert og trent av Hetty Lange. Nå har han vendt tilbake for å hevne seg på Hetty.
Teamet etterforsker tyveriet av et datavirus, mens Callen og Sam vurderer sin fremtid i byrået. Kensi og Deeks snakker om å få barn, mens Eric og Nell diskuterer hva Erics undercover-oppdrag vil si for forholdet deres.
CIA-offiser Veronica Stephens ber NCIS-teamet om hjelp når en landbruksingeniør som Hetty ba henne om å ta med til USA forsvinner.
NCIS-teamet oppdager at økt narkotikabruk kommer av at noen prøver å finansiere terroraktivitet.
Teamet etterforsker dødsfallet til en ingeniør som ble drept under et lydpoesiarrangement. Samtidig ber Callen Nell om å hjelpe ham med å finne Anna.
Anna Kolcheck vender tilbake for å advare Callen om at han er i fare, og han må nå samarbeide med sin erkefiende for å stoppe en gjeng menneskehandlere.
Fatima blir tatt til fange og holdt som gissel under et oppdrag. Callen og Sam ber CIA-agenten Kadri om å gå undercover for å redde henne.
En FBI-agent blir drept mens han prøver å finne ut hvor en undercover-agent har gjort av seg. NCIS må finne den forsvunnede agenten før en kriminell bande får tak i ham.
NCIS undersøker forsvinningen til en betjent som etterforsket en sak der noen påstod de hadde sett en UFO. Anna tar en viktig avgjørelse om fremtiden.
Sam undersøger mordet på en person i eksil fra Iran, der arbejdede på at vælte det nuværende regime. Samtidig skal han forsøge at redde Roundtree, en ny agent, der har en begivenhedsrig første dag.
Teamet hjälper justitiedepartementet i utredningen av en pyroman som vill bränna ner ett FBI-hus, där de skyddar en politisk aktivist som söker asyl.
Teamet hjälper en före detta NCIS-operatör att hitta hennes försvunna ex-partner.
Sam, Callen och Rountree reser till Afghanistan för att hjälpa till med ett känsligt fall där två SEAL-soldater hävdar att deras chef mördat en obeväpnad fånge.