Ziva ist Zeugin eines Mordanschlags in Georgetown, den sie trotz aller Bemühungen nicht verhindern konnte. Einer der Täter scheint Namir Eschel, ein alter Kollege vom Mossad, zu sein. Als sie mit dieser Neuigkeit in der israelischen Botschaft eintrifft, glaubt man ihr nicht, denn Eschel ist seit Jahren tot. Sie muss untertauchen, weil nun FBI, Mossad und der NCIS hinter ihr her sind, denn sie wird der Mittäterschaft an diesem Anschlag verdächtigt. Ziva wendet sich an Gibbs...
Der ehemalige Petty Officer Derrick Paulson ist aus dem Gefängnis ausgebrochen. Ihm werden ein Banküberfall und Mord zur Last gelegt, aber er behauptet hartnäckig, unschuldig zu sein. Vier Jahre zuvor hatten ihn Gibbs und Fornell gestellt. Nun kehrt Gibbs vorübergehend zum NCIS zurück, um den Fall Paulson endgültig zu klären - sein altes Team hilft ihm begeistert dabei. Die erste Spur führt zu Paulsons altem Freund Mickey Stokes...
Lieutenant Anne Sullivan ist in ihrem Auto entführt worden - der Autodieb wird gefasst, bestreitet aber vehement die Entführung. Gibbs versucht mit seinen Leuten herauszufinden, was wirklich dahintersteckt. Anne hat Dossiers über Männer angelegt, um auf diese Weise den perfekten Ehemann zu finden. Die Ermittler suchen den Täter auf einer Speed-Dating-Veranstaltung, auf der auch schon Anne war - erfolglos. Schließlich gehen sie einer Spur nach, die sie in ein Lagerhaus führt...
Der Petty Officer Vale wird erschossen in seinem Auto gefunden. Der NCIS bringt den Russen Nikolai Puchenko mit der Tat in Verbindung, doch man kann ihm nichts nachweisen, weil die Kugel, die Vale umgebracht hat, unauffindbar ist. Zudem steht Puchenko unter dem Schutz des Beamten Carver von der Heimatschutzbehörde. Puchenko betreibt mit seinem Komplizen Kobach einen regen illegalen Waffenhandel, oft werden Diktatoren und Terroristen beliefert. Ein heikler Fall für Gibbs...
Während einer Hausbesichtigung entdeckt die Immobilienmaklerin Jody Carvell einen Toten. Es handelt sich um Lance Corporal Finn, der kurz vor seinem Abflug in den Irak verschwand. Gibbs und sein Team stoßen bei ihren Ermittlungen auf zwei Verlobte, die beide behaupten, er hätte nur sie geliebt.
Am Halloween-Abend wird ein Sergeant der Navy angeschossen und seine Tochter Sarah entführt. Seine Frau Laurie ist entsetzt, als sie mit ihrer Schwester nach Hause kommt und dort auf das NCIS-Team um Gibbs trifft. Bald ruft der Entführer an und verlangt Lösegeld für das Kind. Gibbs' Leute ermitteln fieberhaft: Sie wollen das Kind natürlich lebend aus den Händen des Entführers befreien. Schließlich gesteht Laurie, dass sie vor der Hochzeit eine Affäre hatte...
Im Army-Navy Club stirbt Colonel Cooper im Sandbunker auf dem Golfplatz, nachdem eine Bombe hochgegangen ist. Sein Sohn Josh ist der einzige Zeuge dieses entsetzlichen Verbrechens. Als Gibbs und sein Team am Tatort auftauchen, werden sie von der CID-Ermittlerin Hollis Mann begrüßt, mit der sie zusammen die Untersuchungen durchführen sollen. Gemeinsam verfolgen die Spezialisten verschiedene Spuren - doch bald gibt es den nächsten Anschlag...
Während eines Empfangs stürzt Brian Wright aus dem sechsten Stock eines Hotels in die Lobby und stirbt - er war früher bei den Marines und hat im Krieg mehrere Tapferkeitsmedaillen erhalten. Zuletzt war er jedoch obdachlos und auf die Hilfe eines Freundes aus dem Corps angewiesen, der in dem Hotel arbeitet und ihn heimlich in nicht genutzten Zimmern untergebracht hat. Kurz darauf wird eine 14-jährige Chinesin tot in einem der Hotelzimmer aufgefunden...
McGee ist geschockt. Seine Schwester taucht blutverschmiert bei ihm auf und kann sich an nichts erinnern. McGee versucht sofort herauszufinden was passiert ist. Seine Ermittlungen führen ihn auf die Spur eines toten Seaman, dessen Tod auch schon vom NCIS Team untersucht wird...
Auf einem Stützpunkt wird im Schornstein der Schule eine Leiche gefunden: Es handelt sich um den Gebäudeprüfer Charles Bright. Der NCIS nimmt sich des Falles an. Im Magen der Leiche findet Ducky einen Zeh. Handelt es sich bei dem Toten um einen Serienkiller, der vermutlich 19 Frauen bestialisch gefoltert und ermordet hat? Fornell vom FBI versucht, den Fall an sich zu reißen, aber Gibbs und sein Team recherchieren eisern weiter - und das sehr erfolgreich...
Roni Seabrook, eine Forscherin der Navy, wird eines Morgens tot in einem robotergesteuerten Humvee aufgefunden. Pike und Engler, Projektleiter einer Firma, die eng mit der Navy zusammenarbeitet, sind erschüttert und entsetzt. Gibbs und sein Team vermuten nach ersten Ermittlungen, dass Jaime Jones, der Freund der Forscherin und Chef-Mechaniker der Firma, die Frau umgebracht hat, weil es auf einem Überwachungsvideo so wirkt, als hätte er sie tätlich angegriffen...
In einer Kleinstadt wird eine Navy-Angehörige, die aus Kuwait stammt, ermordet aufgefunden. Der NCIS ermittelt unter schwierigen Bedingungen, weil die Polizei vor Ort wichtige Spuren vernichtet hat. Der Verdacht fällt auf einen in der Stadt lebenden Iraker, mit dem sich die Ermordete kurz vor ihrem Tod getroffen hat. Doch der Mann ist sauber. Aber mit ihm sind damals zwei andere Männer aus dem Irak in die USA eingereist - und die scheinen sehr fragwürdige Gestalten zu sein...
Ein Major der Marines wird tot in der Kanalisation gefunden - er starb an einem Giftgas, dessen Einsatz verboten ist und nur noch zu Forschungszwecken benutzt werden darf. Gibbs und sein Team stoßen bei den Recherchen bald auf einen alten Bekannten: Mamoun Sharif, der sich das Giftgas beschafft hat und damit einen Anschlag plant...
Gibbs und sein Team machen einen Waffenhändler dingfest, der ihnen Hinweise auf einen Deal mit einem der Größten in der Branche gibt. Ein Waffensystem der Navy namens ARES soll von dem Waffenhändler La Grenouille an den Iran verkauft werden. "La Grenouille" ist auch der Name einer geheimen Operation, die Shepard leitet - und dann stellt sich noch heraus, dass Shepard eine private Rechnung mit Grenouille zu begleichen hat...
Der NCIS ermittelt im Fall des ermordeten Petty Officers Davidson, der an einem starken Gift gestorben ist. Die Spuren führen zu einem angesagten Nachtclub, den hauptsächlich die Reichen und Schönen frequentieren. Schnell gerät der Besitzer unter Verdacht. Tony arbeitet an dem Fall mit dem Kollegen Carson von der Polizei zusammen. Gleichzeitig hat er aber auch private Probleme: Seine Freundin Jeanne bekommt immer noch Anrufe von ihrem Ex-Freund...
Ein ungewöhnlicher Auftrag für den NCIS. Sie sollen den Tot eines Mannes untersuchen, der für die Internationale Atomenergie Organisation arbeitet. Der Auftrag kommt vom "Toten" selbst. Er wurde radioaktiv verstrahlt und wird in Kürze sterben. Gibbs vermutet, das gewisse Kreise eine Inspektion von Atomanlagen verhindern wollen. Ziva zeigt uns in der Folge, das sie auch eine einfühlsame Seite hat, was Tony doch sehr überrascht...
In einem Mausoleum kommt es zu einer Explosion. 2 Mitarbeiter des Friedhofs werden dabei verletzt. Um sie herum liegen dautzende von Leichenteilen. Ducky und Jimmy machen sich auf alle Teile einzusammeln. In der Patologie stellt sich schnell heraus, das es sich um mindestens 5 Tote handelt. Bei dem Fall arbeiten Gibbs und Co wieder mit Lt.Col. Hollis Mann zusammen. Ein Verdächtiger ist auch schnell gefunden, der im Verhör sogar die Taten gesteht. Abby hat derweil private Sorgen und reagiert sehr zickig. Erst als sie sich Gibbs offenbart kommt die "alte" Abby wieder zurück. Direktor Shepard bietet Lt.Col.Hollis Man, in einem privaten Gespräch einen Job beim NCIS an...
Ducky soll einen erfrohrenen Marine obduzieren. Als dieser dann in Duckys Keller wieder aufwacht, beginnen Gibbs und sein Team mit den Ermittlungen. Derweil wird der wiedererwachte Marine ins Krankenhaus eingeliefert und behandelt. Bei den Ermittlungen findet der NCIS heraus, das der Marine mit einem Cargo Flug in den Irak gereist ist...
NCIS Agentin Paula Cassidy fühlt sich für den Tot zweier NCIS Agenten mit verantwortlich. Ein anonymer Tippgeber hat dem NCIS einen Tipp gegeben. Als Paula und 2 Kollegen das Haus durchsuchen, fliegt es in die Luft. Zusammen mit Gibbs Team versucht Paula Cassidy den Tot der Kollegen aufzuklären. Paula leidet sehr unter dem Tot ihrer Kollegen. Als dann ein Selbstmordattentäter einen Sprenggürtel zünden will, opfert sich Paula für Gibbs und sein Team...
Wegen einem Brand in einem Wohnhaus wird die Feuerwehr von Norfolk gerufen. Der Brand entpuppt sich schnell als Ofen, der vergssen wurde auszuschalten. Durch den qualmenden Ofen wird der NCIS auf ein Verbrechen aufmerksam gemacht. McGee kommt die Tat und die Hinweise sehr bekannt vor. Schnell erkennt er, das sich ein Unbekannter an seinem Buch orientiert, was vorallem Abby in große Gefahr bringt...
Bei der Jagd nach La Grenouille wird Direktor Shepard in eine Schießerei verwickelt. Tony hat so seine eigenen Sorgen. Er stellt sich Jeannes Mutter vor und es kommt zum ersten Gespräch zwischen dem "Schwiegersohn in Spe" und der "Schwiegermutter", das nicht ganz so verläuft, wie von Tony erwartet. Das NCIS Team und vorallem Jenny suchen weiter nach La Grenouille und den Waffen. Durch einen Tipp finden sie wenig später einen Frachtcontainer voller Waffen, der jedoch nicht ganz das erhofft enthält...
Der blinde Fotograf Scott findet seine Motive, indem er Geräuschen und Gerüchen folgt. Sein letztes Motiv lockte durch seinen Duft nach Obst. Scott ahnte nicht, dass er dabei die Leiche eines Marines fotografierte...
Jenny muss an einer Konferenz in Übersee teilnehmen, deswegen wird Gibbs als Direktor verpflichtet. Er zieht es jedoch vor, seine Pflichten zu ignorieren und führt die Untersuchungen in einem Mordfall. Ein Mann wurde tot in einem Taxi aufgefunden, welches auf das NCIS Hauptgebäude zusteuerte. Nur was hat der Tote mit dem NCIS zu tun, oder hat er mit dem Fall gar nichts zu tun...
Als Jenny von ihrer Europareise zurückkehrt, wird die komplette NCIS Mannschaft gezwungen, sich einem Homeland Security polygraph test (Heimat-Sicherheits-Polygraph-Test) zu unterziehen, und die tiefsten Geheimnisse eines jeden Agenten sind im Begriff offenbart zu werden. Tony und Jeanne werden von einem unbarmherzigen Rauschgifthändler als Geiseln gehalten. Jeanne soll aus einem toten Kurier das geschmuggelte Rauschgift herausholen. Als alles überstanden ist, lernt Tony noch Jeannes Vater kennen, was zu großen Problemen führen wird...