Mentre si trova sull'Air Force One, un comandante della Marina muore. Gli agenti della squadra NCIS decidono di prendere in mano il caso e di costringere l'agente segreto Kate Todd ad aiutarli. Si cerca di capire se l'ufficiale sia morto per cause naturali o meno.

Durante un'esercitazione, il paracadute di un agente della marina non si apre e l'uomo si schianta su una macchina in un parcheggio. Il team NCIS si reca sulla scena del crimine per determinare se sia stato un tragico incidente oppure un omicidio.

Quando il corpo di un comandante della Marina viene ritrovato sulla riva accanto al corpo di due spacciatori di droga, Gibbs si rifiuta di credere che il marinaio potesse essere implicato nel traffico di stupefacenti.

Un marinaio viene trovato morto, vestito di bianco e con indosso una spada da cerimoniale. La squadra di Gibbs indaga sul caso e scopre che l'uomo era appassionato di un gioco di ruolo: devono capire quando in là fosse disposto a spingersi per portare a termine il suo obiettivo.

Un luogotenente della Marina scomparso da oltre dieci anni viene ritrovato da un cacciatore. Arrivati sul luogo del ritrovamento, gli agenti dell'NCIS constatano che i resti dell'uomo sono stati mummificati. Rimane da scoprire che fine abbiano fatto i soldi che trasportava sulla sua nave.

Un agente dell'NCIS che ha lavorato in passato con Gibbs chiede il suo aiuto e quello del suo team per risolvere il caso che riguarda due uomini della Marina che stanno morendo per overdose di droga, pur non avendone mai fatto uso.

Un corpo in stato di decomposizione viene ritrovato all'interno di una vasca contenente dell'acido in una base navale. Abby e Ducky scoprono che il cadavere appartiene ad un marinaio che prestava servizio su un sottomarino.

Il team NCIS fa tappa a Cuba per investigare sul caso di traduttore che lavora per la Marina e che potrebbe avere avuto qualche connessione con lo smercio di prodotti banditi. L'uomo è morto improvvisamente dopo essere tornato negli Stai Uniti.

Una vedova di un militare della marina riceve una telefonata da parte di chi si dice essere proprio il marito defunto. Il team NCIS è chiamato ad investigare e a riesumare il corpo del marine per stabilire se si sia trattato di un semplice scherzo oppure no.

Dopo essere stata bruciata viva, una donna riesce ad uscire da dove era stata sepolta, ma ha una forte amnesia. L'unica cosa che riesce a ricordarsi è che c'è una bomba su una delle navi della Marina Militare.

Un ufficiale navale viene trovato morto su una spiaggia. Ci sono due testimoni che erano presenti al momento del crimine. Il team di Gibbs deve però ricorrere anche alla tecnologia satellitare per riuscire a risolvere il caso.

Il team NCIS viene chiamato a investigare quando una gamba che riportava un tatuaggio della marina viene ritrovato in un bidone della spazzatura. Il caso diventa ancor più complicato quando si scopre che la persona in questione era "già morta" qualche anno prima.

Un ufficiale della Marina che si occupa del reclutamento viene ritrovato morto, colpito da un'arma da fuoco. Poco dopo un altro reclutatore subisce la stessa sorte e l'FBI cerca di prendere il caso nelle sue mani.

Un dentista della Marina che si era fermato per soccorrere un motociclista a bordo strada, viene ucciso. Un altro crimine simile vede come vittima sempre un componente della Marina e si cerca di capire chi sia il responsabile prima che ne accadano altri.

Gibbs arriva al punto di mettere a rischio la sua intera carriera quando una sua vecchia conoscenza si trova nei guai con l'accusa di aver rubato dei fondi. Il suo team decide di schierarsi dalla parte del proprio capo.

Un terrorista prende in ostaggio Ducky, Gerald e Kate all'interno degli edifici del dipartimento. Gli altri nel frattempo cercano di capire come il terrorista sia riuscito ad entrare e soprattutto come liberare i loro colleghi.

Quando il cadavere di un uomo della Marina viene ritrovato fuori da un night in cui si svolgeva un party illegale, il team NCIS deve vagliare una serie di piste possibili, che includono il ricatto e la morte accidentale.

Un ex-agente speciale delle forze armate, in prigione per aver ucciso la moglie, riesce ad evadere con lo scopo di avere la sua personale vendetta: egli infatti vuole trovare il vero assassino di sua moglie.

Un agente appartenente all'NCIS viene ucciso mentre si stava occupando di un vecchio caso irrisolto. I suoi colleghi cercano di capire che cosa sia realmente successo, anche continuando le sue indagini sul caso.

Un marine scompare nel nulla dopo essere stato ad un appuntamento con una reporter. Durante le indagini, Gibbs e i suoi uomini scoprono che la vittima apparteneva ad una unità nella quale altri tre membri erano stati uccisi.

Un marine è stato ucciso con un lanciarazzi e viene trovato morto nella foresta. Queste circostanze portano le indagini sulla pista del traffico di armi. L'NCIS cerca di risalire a chi volesse acquistare queste armi per trovare il responsabile.

Il team NCIS viene chiamato ad indagare sulla morte di un agente avvenuta durante un addestramento in circostanze poco chiare. Infatti, man mano che le indagini proseguono, il sospetto che non si sia trattato di un incidente aumenta.