Callen stellt auf eigene Faust Nachforschungen über seine Vergangenheit an, auf Kosten der Freundschaft zu Sam. Um an brisante Informationen über Kolcheck zu kommen, lässt sich Callen auf einen Deal mit Anatoli Kirkin ein: Er bricht in eine Villa an, um ein teures Gemälde zu stehlen, bei dessen Übergabe er die Informationen bekommen soll. Der Deal stellt sich aber als Falle heraus und Callen steht kurz davor als Gangster ausgeliefert zu werden – bis Sam und sein Team aufkreuzen.
Das Team der Navy CIS findet heraus, dass es bei dem Einstellungsverfahren bei der DEA nicht mit rechten Dingen zugeht. Diejenigen, die bei ihrer Einstellung den Test nicht bestehen, bekommen das Angebot, gegen das Verrichten eines Gefallens doch noch eingestellt zu werden. Als Callen und Sam unter einem Vorwand an dem Test teilnehmen, identifizieren sie die Drahtzieherin dieses fragwürdigen Verfahrens, die damit einen regelrechten Schattenstaat aufgebaut hat.
Das peruanische Model Catalina Diaz schwebt in Lebensgefahr: Die junge Frau gehört zu den wenigen Überlebenden eines Massakers, das in den 90er Jahren in ihrer Heimat von General Alfredo Silva angerichtet wurde. Nun kandidiert Silva in Peru als Präsident und hat recht gute Chancen auf das Amt. Deswegen will er alle Überlebenden von damals töten lassen und schickt ein Killerkommando nach L.A., das Catalina finden und umbringen soll.
Eigentlich wollten Sam und Callen nur gemütlich etwas essen, als ein mysteriöser Anrufer sie in ein perfides Spiel verwickelt. Der Unbekannte steckt den beiden, dass in der Nähe des Restaurants gleich eine Bombe hochgehen wird. Und tatsächlich – eine Bushaltestelle fliegt in die Luft. Das war nur der Auftakt einer Bomben-Schnitzeljagd quer durch die Stadt. Schließlich stellt der Anrufer eine ungeheuerliche Forderung: Sam und Callen sollen einen Diamantenraub begehen.
Bei seiner Überführung von Singapur nach L.A. entkommt der Verbrecher Rio Syamsundin. Tony DiNozzo, der den Kriminellen nach Washington überstellen sollte, ist nun in der Bredouille. Zusammen mit den Kollegen aus L.A. macht er sich auf die Jagd nach Syamsundin, die das Team quer durch die Stadt führt. Es gelingt den Beamten mehrmals, den Gesuchten zu stellen. Doch der Mann schafft es stets, zu entwischen.
Mark Ruiz, ein alter Kumpel von Sam, gerät ins Visier des NCIS. Ruiz ist für das ATF an einem Fall rund um gestohlenen Sprengstoff dran. Bei einem fehlgeschlagenen Deal hat eine Kamera allerdings aufgezeichnet, wie Ruiz sich mit dem Geld davonmacht. Nun glauben Sams Kollegen, dass Ruiz das Geld einbehalten hat - seine Vergangenheit spräche dafür. Sam ist allerdings davon überzeugt, dass sein Freund keine krummen Dinger macht und setzt alles daran, das zu beweisen. (Text: Sat.1)
Der ehemalige Ingenieur David Ramsey ist nach einem Schicksalsschlag einer sektenartigen kirchlichen Gemeinschaft beigetreten. Als Ramseys Frau aus der Sekte flieht, wird der NCIS auf die Organisation angesetzt. Sie steht im Verdacht, mit einem chinesischen Spion zusammenzuarbeiten und ihren einflussreichen Mitgliedern brisante Informationen zu entlocken. Kensi und Deeks ermitteln undercover in der Gemeinde und finden Unglaubliches heraus.
Jada Kahled soll ins Zeugenschutzprogramm aufgenommen werden, damit sie nicht ihrem kriminellen Bruder Tahir Khaled in die Hände fällt. Doch das Molina-Drogenkartell überfällt den Konvoi, mit dem Jada transportiert wird, und die Frau flieht. Das NCIS-Team ermittelt in unterschiedliche Richtungen, um den jüngsten Spross des Kartells zu fassen und Jada wiederzufinden. Doch bald stellt sich heraus, dass in diesem Fall nicht alles so ist, wie es scheint.
Alles beginnt mit einem toten Taxifahrer: Im Wagen des verunglückten Mannes wird ein Zettel mit der phonetischen Umschrift des Namens Luqman Badr Al Din gefunden, eines gefährlichen Terroristen und IS-Anwerbers. Offenbar fuhr die junge Zahra Yacoob mit dem Taxi in Richtung Flughafen, um sich den Gotteskriegern anzuschließen. Der NCIS begibt sich auf die Suche nach den Leuten, die junge Menschen für den IS rekrutieren, und macht eine erschütternde Entdeckung.
Deeks gerät ins Visier der internen Ermittler da ihm angelastet wird, seinen ehemaligen Partner Francis Boyle getötet zu haben. Seine Team-Kollegen beginnen sofort mit eigenen Nachforschungen und finden heraus, dass Boyle nicht nur korrupt war und während seiner Dienstzeit eine Menge Geld beiseite geschafft hat, sondern dass er auch gerne Frauen verprügelt hat. Doch hat Deeks den Mann wirklich umgebracht?
Weihnachten steht vor der Tür, doch für das Team vom NCIS L.A. ist von Besinnlichkeit nichts zu spüren. Sie müssen aufklären, wer Jason Lam getötet hat. Angeblich soll er für die Nordkoreaner gespitzelt haben. Wie es der Zufall will, wurde Mike Hobbs am selben Tag aus dem Gefängnis entlassen. Sein Verhör bleibt ergebnislos, doch Hobbs ist noch lange nicht vom Haken: Callen und Granger haben ihn mit einem Peilsender versehen, da sie ihm nicht trauen.
Als Gunnery Sergeant Patterson beim Schießtraining unvermittelt zusammenbricht stellt sich heraus, dass er die Strahlenkrankheit hat. Offenbar war er bei seinem Nebenjob als Wachmann in einem Atomkraftwerk kurzzeitig einer hohen Strahlendosis ausgesetzt. Sam und Callen erfahren vor Ort von dem Wissenschaftler Leo Chadmont, dass es tatsächlich einen Bereich im Meiler gibt, der ein gewisses Risiko birgt. Noch ahnen die Agents nicht, welche Gefahr wirklich von dem Reaktor ausgeht.
Larry Overson, Ex-Navy-Mitarbeiter und Gründer des Unternehmens OverGuard, liegt tot im Hafen. Der Verdacht fällt auf den ehemaligen Kollegen des Toten, Mike Powell. Dieser berichtet, dass er gemeinsam mit Overson eine Software namens „Dämon“ kreiert hat, die Millionen Nutzerdaten speichert, ohne dass die Nutzer es bemerken. Callen und Sam beginnen nun verdeckt in der Firma Flibbit zu arbeiten und stoßen auf viel mehr als nur unerlaubte Datennutzung …
Hetty beauftragt Kensi und Deeks damit, Jack Simon zu beschützen. Er ist aus Afghanistan angereist, um sich mit dem Zollbeamten Sy Riggs zu treffen. Dieser katalogisierte in dem Kriegsgebiet antike Gegenstände und wird verdächtigt, mit seinem Wissen Geschäfte zu machen. Dem scheint tatsächlich so – das legt zumindest ein Treffen zwischen Riggs und dem zwielichtigen Salib nahe. Doch dann wird Riggs ermordet, und der Täter hat es als nächstes auf Jack Simon abgesehen
Kirkin, ein enger Freund des NCIS, wird bei einem Spa-Besuch entführt. Wie sich herausstellt, hat Anna Kolchek den Mann gekidnappt. Wenn sie ihn nach Russland bringt, erfährt sie wo sich ihr Vater befindet – der totgeglaubte Arkady Kolchek. Das NCIS-Team will Anna bei ihrem Plan unterstützen und schleust sich in die russische Botschaft rein, um an nähere Informationen über Arkadys Aufenthaltsort zu kommen. Doch die nächsten Schritte sind noch riskanter
Callen, Sam und Anna wollen Arkady Kolchek aus der Gewalt seiner Geiselnehmer befreien und sind dafür nach Russland gereist. Während eines Gefangenentransports gelingt ihr Vorhaben: Kolchek und Sharov sind wieder frei. Nun müssen alle aus Russland entkommen. Dabei unterstützt sie Garrison, der schließlich endlich sein Geheimnis lüftet.
In Afrika treffen Sam und Callen Colonel Joaddan Salli, der wichtige Informationen für die beiden hat: Der Milizionär Thomas Karume weiß genau über Sam und seine Familie Bescheid – offenbar durch eine undichte Stelle beim NCIS. Außer Sam und Callen sind noch einige andere Leute hinter Karume her, doch dieser hat mächtige Unterstützer. Einer davon ist Tahir Khaled. Für Sam und Callen ist nun klar, dass Khaled ihr wahrer Feind ist.
Bei einem Gefangenenaustausch entkommt der kubanische Spion Pena, der in Wahrheit gar kein Kubaner, sondern Russe ist, wie sich herausstellt. Hetty hat mitgeholfen, seine Identität zu verschleiern, da er über hochbrisante Informationen verfügt und nicht abgeschoben, sondern verhaftet werden sollte. Nun ist Pena allerdings auf der Flucht und hat Anna Kolchek als Geisel genommen
Ein Zwillingspärchen in Bombenwesten will offenbar einen Anschlag in Los Angeles verüben. Während der eine Junge bei einem Autounfall ums Leben kommt, greift der NCIS den anderen in einem Wassertank auf – er wollte die Bombe deaktivieren. Die Ermittlungen ergeben, dass ein Reproduktionsmediziner in Mumbai von Leihmüttern gezielt Kinder für terroristische Gruppen austragen lässt, die diese dann zu fanatischen Selbstmordattentätern heranzüchten
Das NCIS-Team soll eine Zusammenkunft hochrangiger Marineoffiziere aus den USA und asiatischen Allianz-Staaten bewachen. Schnell wird klar, dass mit der südkoreanischen Abordnung ein nordkoreanischer Maulwurf eingereist ist. Die Agents identifizieren schnell Kapitän Kang als den Spion und erleben eine Überraschung: Kang bittet um Asyl in den USA, da er seine erlangten Informationen nicht an Nordkorea weitergeben will und nun auf der Todesliste steht.
Nate ist an einem Überfall auf einen Waffen- und Munitionstransport beteiligt – das zeigen zumindest Überwachungsaufnahmen. Sam und Callen heften sich an die Fersen der Bande. Callen fällt ihnen in die Hände und kann nicht einschätzen, auf welcher Seite Nate steht: Arbeitet er noch für den NCIS, oder unterstützt er Alisa, die die Gruppe anführt? Als nächstes will sie Sprengstoff stehlen und an die meistbietende Verbrecherorganisation in L.A. verkaufen. Callen soll dabei helfen
Das NCIS-Team muss nordkoreanische Killer stoppen, die in den USA Spione ihres Landes ausschalten sollen. Die Namen der Zielpersonen stehen auf der „Hobbs-Liste“. Eigentlich sollte Jennifer Kim sie töten, doch sie sah sich dazu nicht imstande. Als Callen und Sam mit Han Choi das letzte Opfer auf der Liste finden, stellt sich heraus, dass er ein getarnter Killer ist – und dass das Tötungskommando es in Wahrheit auf Jennifer Kim abgesehen hat, die Grangers Tochter ist.
Ein Feuerwehrmann stirbt bei einem Brand in einer Fabrik. Seine Leiche wird in einem Spezial-Container gefunden, den das Verteidigungsministerium für die Aufbewahrung brisanter Dokumente nutzt. Da ein Überwachungsvideo Fragen zum Einsatz der Retter aufwirft, schleusen sich Sam und Callen undercover bei der Feuerwehr ein. Schon bald stoßen sie auf einige Ungereimtheiten in der Truppe und haben mit Brandermittler Hackett einen ersten Verdächtigen im Visier.
Sam wird von den Ereignissen im Sudan eingeholt: Tahir will sich an ihm rächen und stürmt deshalb mit einem Kumpanen die Militärakademie, in der Sams Sohn Aiden ausgebildet wird. Sam bricht mit dem Team sofort nach San Francisco auf, um die Sache zu regeln – ohne Erlaubnis von ganz oben. Vor Ort droht die Lage zu eskalieren. Daher lässt sich Kensi freiwillig als Geisel nehmen, doch auch Aiden beweist wahren Heldenmut …