Lorsque les meurtres d'un capitaine de la Navy et de sa femme font écho à une ancienne affaire résolue, le NCIS doit déterminer s'il a affaire à un imitateur. L'équipe reprend contact avec Jim Carter, un ancien membre du NCIS. Mais celui-ci n'apprécie pas Tennant et lui reproche de l'avoir renvoyé…

Adrian Park, un déserteur du NCIS, sort accidentellement de sa cachette et met sa famille en danger. Le NCIS va l'aider à enquêter sur ceux qui essaient de s'en prendre à lui. De son côté, Lucy rentre de sa mission à Hawaï un jour plus tôt pour surprendre ses amis. Ces derniers avaient prévu une fête pour son retour et tentent de l'avancer mais éveillent les soupçons de la principale intéressée...

Le NCIS enquête sur une série de cambriolages de voitures au sein de la Marine et découvre que leur suspect est le fils d'un capitaine de corvette qui va ensuite être victime d'une agression. Whistler se débat avec un informateur peu coopératif, et Alex évalue ses options universitaires...

Le capitaine Milius retourne à Hawaï pour demander au NCIS de l'aider à protéger Adriana, une femme prête à communiquer des informations au FBI et au Département de la Défense au sujet d'un trafiquant d'armes très recherché, Dante Reeves. Par ailleurs, Milius avoue à Tennant que c'est grâce à lui qu'Alex a été accepté à l'Académie navale, ce qui n'est pas du goût de Daniel…

Jane Tennant escorte Laird Harriman, un suspect, lors de son transfert en hélicoptère. Lorsque l'engin s'écrase, tuant les deux pilotes, les survivants se retrouvent dans un milieu inhospitalier. Alors que l'équipe du NCIS se lance à la recherche des disparus, Jane tente de sauver sa vie et celle des autres passagers. Harriman, lui, a réussi à prendre la fuite...

Le NCIS enquête sur le décès d'un participant à une mission de simulation martienne. Mais l'accès très restreint de la zone ne leur permet d'envoyer qu'une seule personne : Ernie, qui avait postulé pour ce projet plusieurs années auparavant. Il est confronté à l'hostilité des participants qui redoutent que cette enquête ne fasse échouer la mission.

De service de nuit, Lucy reçoit un étrange appel d'un homme qui affirme avoir commis un meurtre. L'équipe retrouve effectivement un corps, mais Lucy est persuadée que cet appel téléphonique cache plus qu'un simple meurtre, et le NCIS se met en quête de l'identité de l'auteur du coup de fil...

Tennant se retrouve impliquée dans un meurtre après avoir été contactée par un homme qui a été abattu juste avant qu'elle ne le rencontre. Elle comprend très vite que cette histoire est liée à une ancienne mission quand elle travaillait à la CIA et rend visite à Maggie en prison. L'agent John Swift débarque au NCIS pour suspendre Tennant et reprendre l'enquête...

La mort d'un ancien agent du MI6 fait ressurgir les fantômes du passé de Tennant et la pousse dans ses retranchements alors qu'elle tente de découvrir qui tire les ficelles dans l'ombre. Le reste de l'équipe organise son soutien depuis Hawaï, et Whistler se rend à Caracas pour tenter de la retrouver...