De dood van een luitenant blijkt zelfmoord te zijn. Het NCIS team krijgt het bevel om te onderzoeken of het geheime project waar hij aan werkt uitgelekt en gesaboteerd is. Nate moet samenwerken met Kensi tijdens deze operatie.

Wanneer Kensi in een plaatselijke bank is, vallen verschillende gewapende mannen binnen. Kensi vecht terug en wordt neergeschoten. De daders houden iedereen in het gebouw gegijzeld. In Irak werd een vrachtwagen met vijf miljoen dollar aan cash gestolen door een Islamitische groepering. Het NCIS traceert het geld en komt een grote samenzwering op het spoor.

Een opslagruimte met vijf lijken, waarvan er twee marinier waren. Het NCIS vliegt op de zaak, zeker wanneer blijkt dat de slachtoffers vergiftigd waren met een biologisch wapen. De nationale veiligheid is bedreigd wanneer het uiterst dodelijke gif nu vermist wordt.

Iedereen van het team ontvangt een noodkreet van collega Dom op zijn gsm. Dankzij de gps in Dom’s auto, racen ze naar de plek om te zien dat de politie al ter plaatse is. De auto is vol bloed, maar het lichaam is spoorloos. De hoop dat Dom nog in leven is, flakkert op. Callen leidt de zoektocht.

Wanneer een persoon die voorwaardelijk vrij was, vermoord wordt, neemt Callen de missie helemaal op zich. Hij gaat undercover en het team houdt hem van op een afstand in de gaten. Ze vrezen dat Callen zichzelf verliest in zijn undercoveridentiteit.

Een jongeman rijdt met zijn truck binnen in een stripclub en doodt daarbij een onderofficier. De chauffeur blijkt een Soedanese vluchteling en Sam informeert zich bij Moe, een tiener met veel kennis over het milieu. Na het overlijden van een collega, is Hetty bezorgd dat haar team te veel opgeslorpt is door het werk. Ze dwingt het team om een leven buiten het kantoor op te bouwen.

Het team mag nog even wachten met het versieren van de kerstboom. Een marinier komt om het leven wanneer zijn gsm ontploft. Het team beseft dat de dader opnieuw zal toeslaan en dat de rest van zijn team moet beschermd worden tegen verdere aanslagen.

Er is een seriemoordenaar aan het werk in Los Angeles en dat trekt de aandacht van Abby Scuito van het NCIS team. Ze reist van Washington DC naar Los Angeles om het team ter plekke te helpen. Abby zit deze moordenaar al een tijdje op de hielen.

Hetty is de stad uit voor hoorzittingen van de senaat. Intussen onderzoekt het team de moord op een marinier. De sporen in het onderzoek leiden naar een militie die betrokken is bij de diefstal van raketten.

Tijdens het onderzoek naar het overlijden van een jonge, Russische vrouw, ontdekt Callen waarom hij zes maanden geleden een doelwit was.