Wanneer een onderzoeker bij het ministerie van Defensie dood wordt teruggevonden, moet Nell haar hoge IQ in de strijd werpen om undercover te gaan als zijn vervanger...

Het NCIS-team moet een apparaat opsporen dat de kracht heeft om Los Angeles te vernietigen. Ondertussen is Sam op zoek naar een laat Kerstmis-cadeau voor zijn dochter.

Kensi wordt geconfronteerd met haar eigen gevoelens wanneer Deeks wordt ontslagen en van het NCIS wordt teruggestuurd naar de LAPD.

Een samenwerking tussen de CIA en het NCIS loopt volledig fout waardoor undercoveragent Sam vermist geraakt in Soedan. Callen en de rest van het team moeten hem zien op te sporen vooraleer alles voor niets iets geweest.

Een smokkelzaak brengt het NCIS-team naar Mexico waar ze verdwenen gevaarlijke stoffen moeten terugvinden en onderzoeken.

Een marinier beweert dat hij ten onrechte wordt beschuldigd van moord. Het is aan het NCIS-team om de zaak uit te pluizen.

Nadat een voormalige officier van de zeemacht wordt vermoord, contacteert Hetty een ex-collega wanneer het NCIS team een bedreiging voor de nationale veiligheid ontdekt.

Een gemeenschappelijke operatie tussen het NCIS en LAPD is nodig wanneer een bekende terrorist wordt gelinkt aan een lokaal drugskartel. Sam geraakt in de war wanneer een belangrijk voorwerp blijkt te missen.

Het NCIS team geraakt betrokken in het Libisch conflict wanneer een nieuwsreporter vermoord wordt. Callen verneemt iets uit zijn verleden via Hetty en dat kan hun relatie serieus beïnvloeden.

Een explosie van een wagen stuurt het team op missie door de stad om de andere explosieven op te storen, voor ze kunnen geactiveerd worden. Ondanks stevig protest, reorganiseert Hunter de samenwerkingen binnen het team.