Depuis de longs mois, le NCIS est sans nouvelles de la téméraire Ziva, portée disparue lors d'une mission spéciale en Afrique orientale. Pour Gibbs et son équipe, la tristesse est grande. C'est alors qu'une information anodine va permettre de relancer les recherches. DiNozzo et McGee se rendent en Somalie...

Les agents du NCIS enquêtent sur un triple meurtre. Trois personnes, qui participaient à une soirée entre célibataires, ont été retrouvées assassinées. Leur mort a été mise en scène de bien étrange manière, ce qui intrigue Gibbs et ses collègues. Un policier est soupçonné d'avoir commis les crimes...

Matt Burns, un blogueur, est retrouvé mort au pied d'un pont. Il accusait le NCIS d'avoir maquillé en accident le meurtre de Rod Arnett, un jeune officier de la Marine. Comme l'enquête sur Burns ne peut pas être confiée au NCIS, l'équipe décide de reprendre les investigations sur la mort d'Arnett...

Le corps de Daniel Cryer, un marine, est repêché par un bateau près des côtes de Tanzanie. L'équipe du NCIS découvre que Cryer avait quitté la Marine et rejoint l'équipe du Mossad. Bientôt, elle apprend en outre que Ziva en sait en réalité beaucoup plus long qu'elle ne veut bien le dire. Vance la charge de s'expliquer : son affectation définitive au NCIS en dépend...

La nuit de Halloween, le cadavre de James Korby est retrouvé dans sa voiture. Tout porte à croire que le marine s'est suicidé. Mais l'autopsie révèle que Korby a été assassiné alors que ses organes étaient immobilisés par une injection d'azote liquide. Tony soupçonne immédiatement la veuve...

Deux hommes sont retrouvés morts dans le port de San Diego à bord d'un bateau appartenant à Gibbs. Vance, Gibbs et Ducky se rendent sur place pour résoudre l'affaire. Gibbs avait prêté l'embarcation à Franks, son mentor, qui reste introuvable. Les deux victimes travaillaient pour un groupe paramilitaire...

Le directeur de l'équipe du NCIS se déplace sur les lieux d'un crime : il a déjà vu une scène semblable auparavant. L'homme a été retrouvé mort dans les bois, une blessure par balle à la tête. La meurtrière est une dangereuse citoyenne nord-coréenne, Lee Wuan Kai. L'équipe est en alerte...

Le corps du lieutenant Emma Paxton est retrouvé dans les locaux de Swiftcast, un fournisseur d'accès à Internet. Le meurtre semble avoir eu lieu après une tentative de vol dans les installations qui a provoqué un court-circuit et entraîné une panne d'électricité dans toute la région de Washington...

Deux enfants jouent dans un champ de maïs. Avec effroi, ils remarquent qu'un épouvantail est maculé de sang. Il s'agit en fait du corps d'un homme, accroché là. Gibbs se voit confier l'affaire car la victime est un marine. Ducky pense que le soldat a été tué à un autre endroit que celui où il a été trouvé...

Le fils d'un colonel à la retraite est retrouvé en piteux état dans la forêt de Griswold par des promeneurs. Une enquête est immédiatement ouverte par le NCIS. Il s'avère que le jeune soldat s'est converti à l'islam huit mois plus tôt. De son côté, Gibbs essaie de comprendre les sautes d'humeur de son père. Celui-ci, qui lui a rendu une petite visite, ne se comporte pas comme d'habitude...

Toute l'équipe est mobilisée pour enquêter sur le meurtre du lieutenant Brad Sayers. Son corps brûlé a été retrouvé dans un bois, attaché à un réacteur dorsal. Lorsqu'il ne travaillait pas comme pilote d'essai pour l'armée, Sayers était employé par la société Tillman Air pour tester de nouvelles inventions...

Les agents se présentent à la base navale de Pax River pour enquêter sur une tentative d'assassinat qui a visé le prince Sayif, un membre de la famille royale saoudienne. Sa voiture a littéralement explosé, tuant son chauffeur. Mais le mécanisme s'est déclenché plus tôt que ne le prévoyaient les criminels...

Des agents de nettoyage ont retrouvé le corps du sergent Mark Parsons dans son bain. Le NCIS récupère l'enquête et tente d'en savoir plus sur les circonstances de la mort : meurtre ou suicide ? Les investigations révèlent que Parsons était un homme violent et qu'il avait pour principale cible Nora Williams...

L'équipe du NCIS enquête sur la mort du caporal Roman Vega dans l'explosion de sa voiture. Le marine était placé sous étroite surveillance par le Pentagone, qui le soupçonnait de venir en aide à un groupuscule péruvien. Gibbs se trouve à nouveau confronté à maître Hart, qui entrave ses investigations...

Gibbs intervient sur la demande de Damon Werth, car son ami Nick Heatherton est porté manquant. Heatherton travaillait pour la société Szwed : il convoyait des cargaisons en camion à travers le pays. Werth vient d'obtenir une offre de travail de la même entreprise, mais il l'a déclinée...

Dans le cadre d'une enquête sur le meurtre d'un capitaine de la Navy, Gibbs interroge le seul témoin de l'homicide, qui n'est autre que son ancienne belle-mère Joann, qu'il n'a pas revue depuis l'enterrement de sa femme et de sa fille. Gibbs et Joann sont amenés à revenir sur leur douloureux passé commun...

Le lieutenant John Mayne a été retrouvé assassiné dans le parc de Rock Creek. Il a été abattu avec son arme de service. Selon son épouse, Mayne avait disparu il y a six ans. Les registres militaires l'ont à l'époque porté manquant et présumé capturé par l'ennemi lors d'une mission en Afghanistan...

Gibbs et son équipe sont contraints de coopérer avec les gardes-côtes du CGIS pour enquêter sur le décès du lieutenant Michael Jensen, un maître-plongeur de la Navy, dont le corps décomposé a été retrouvé dans l'eau. Le marine était à la recherche du trésor d'un galion échoué quatre siècles plus tôt...

Le lieutenant Jake Moss a été retrouvé mort. Son corps porte de multiples marques de blessures, qui ont provoqué des hémorragies à l'origine de son décès. Les traces de sang analysées permettent aux enquêteurs de remonter la piste jusqu'à un motel où la victime avait rendez-vous avec une call-girl...

L'équipe est appelée sur les docks du Maryland. Elle découvre deux corps : celui de l'officier John Roebuck, battu à mort, et celui de Stefano Delmar, un homme de main du crime organisé, enchaîné, battu et noyé. Quelqu'un voulait-il l'empêcher de parler parce qu'il était prêt à collaborer avec la justice ?...

Tous les agents sont sur la brèche pour enquêter sur la mort du lieutenant Craig Hutton. Le soldat a, semble-t-il, perdu le contrôle de son véhicule, puis a heurté une voiture. Hutton n'est pas décédé des suites de ses blessures, mais une substance contenue dans son sang a provoqué un arrêt de son coeur...

L'ancien caporal Ray Collins est retrouvé dans une casse automobile, les deux pieds amputés. Alors que l'équipe mène l'enquête, Abby et McGee sont invités au Mexique pour un congrès. Sur place, ils aident à résoudre une affaire de meurtre et apprennent de choses concernant le passé de Gibbs...

Gibbs découvre le corps d'un homme, face contre terre, sur une plage du Mexique. Trois jours auparavant, il enquêtait sur le meurtre de l'agent spécial Lara Macy, qui menait des investigations sur le viol de l'officier Kaylen Burrows. Il semble que le violeur et le tueur soient une seule et même personne...

Gibbs est conduit au Mexique et présenté à Paloma Hernandez, la fille de Pedro. Elle propose à Gibbs de travailler pour elle comme convoyeur de drogue. Mais Alejandro Rivera intervient. Cependant, Vance envoie l'équipe du NCIS au Mexique. Ziva et Tony se préparent à intervenir pour secourir leur chef...