Der FBI Deputy Director Sweeney setzt weiterhin alles daran, Parker hinter Gitter zu bringen. Dieser wird beschuldigt, seinen einstigen Partner beim FBI, Frank Ressler, getötet zu haben, der im Entführungsfall von Parkers Ex-Frau Vivian involviert zu sein schien. Seit dieser Rufschädigung befindet sich Parker gemeinsam mit Vivian auf der Flucht, während der Rest des Teams versucht, seinen Namen reinzuwaschen.

Als in einem staatseigenen Lagergebäude eine männliche Leiche gefunden wird, stellt das NCIS-Team fest, dass es der Täter auf die dort gelagerten Waffen abgesehen hat. Währenddessen kommt McGee mit einem Vater aus der Schule seiner Kinder in Kontakt, der anscheinend etwas mit dem Fall zu tun hat...

Das Navy-CIS-Team nebst Jimmy Palmer muss den Mord an Erik Nilsson aufklären. Perfide: Sämtliche Organe seines Körpers wurden entfernt und mit Steinen befüllt. Symbole auf den Steinen führen die Navys zu einem antiken Schatz aus Afghanistan.

Das NCIS-Team wird zu einer Leiche auf einem Campingplatz gerufen. Was anfangs wie eine Bärenattacke wirkt, entpuppt sich bei genauerem Hinsehen als grausamer Mord. Als immer mehr Opfer in ähnlicher Weise getötet werden, geraten die Ermittler zunehmend unter Druck. Zur Lösung dieses mysteriösen Falls erhalten sie unerwartete Unterstützung, mit der sich Agent Knight erst arrangieren muss.

Ein nächtlicher Einbruch in das Haus von Direktor Vance hält das NCIS-Team auf Trab. Bis der Fall geklärt ist, muss Vance stets von Personenschützern begleitet werden. Zunächst reagiert er widerwillig, doch als auch seine gute Freundin Lena Paulsen während einer Konferenz angegriffen wird, muss er einsehen, in welcher Gefahr er sich befindet.

Im Zuge seiner Arbeit als Katzensitter wird ein NCIS-Kollege kaltblütig ermordet. Nun muss das Team schnell handeln, um die verschollene Hauskatze aufzutreiben, auf der sich noch Spuren des Mörders befinden könnten. Derweil ist Kasie anderweitig beschäftigt, denn um die undichte Stelle innerhalb des NCIS zu entlarven, ist viel Geschick und Fingerspitzengefühl gefragt.

Aus Angst, dass seine Frau nach drei gescheiterten Mordversuchen beim vierten Mal erfolgreich ist, wendet sich Felix Lassiter an den NCIS. Nachdem das Team den Mann zu Beginn noch belächelt, muss Kasie feststellen, dass an den Vorwürfen etwas dran sein könnte. Erst nach Lassiters Vergiftung mit einer seltenen Substanz beginnen die Ermittler den Fall ernst zu nehmen und sind gezwungen, gegen die Vorsitzende ihres Chefs zu ermitteln.

Eine friedliche Thanksgiving-Veranstaltung endet in einer gewaltigen Explosion. Das Team vermutet, dass ein Anschlag auf Admiral Stock geplant war. Mit der Zeit zeichnet sich jedoch ein anderes Bild der Geschehnisse ab. So sollte das Attentat eigentlich Knight gelten, die sich nichtsahnend auf den Weg zu ihrem potenziellen Mörder macht ...

Ein tödlich verunglückter Student weist Verbindungen zu McGees Frau auf.

Das gesamte Team des Navy CIS versammelt sich, um ihren ehemaligen Professor in den Ruhestand zu verabschieden. Doch dann wird seine Leiche gefunden und es sieht nach Selbstmord aus. Hatte der hochangesehene Professor ein Geheimnis?

Das NCIS-Team wird zu einem Mordfall in einem Motel gerufen. Bei dem Opfer handelt es sich um Navy Ensign Ashley Watts, die eiskalt erwürgt wurde. Bei der Untersuchung stellt sich heraus, dass das Zimmer, in dem die Leiche gefunden wurde, auf Parkers Namen gebucht ist. Es kann jedoch schnell ausgeschlossen werden, dass der Agent die Tat begangen hat. Nun müssen die Ermittler herausfinden, wer den Mord verübt und Parkers Identität gestohlen hat.

Sawyer sucht Torres auf, weil er dringend einen Rat bezüglich einer verdeckten FBI-Operation benötigt. Torres bemerkt, dass der Special Agent blutverschmiert ist. Doch bevor er fragen kann, was passiert ist, verschwindet Sawyer.

Eine junge Navy-Angehörige findet den Kopf eines Mannes in einem Lieferroboter. Das NCIS-Team begibt sich an den Fundort und nimmt die Ermittlungen auf. In den nächsten Tagen werden weitere Menschenköpfe entdeckt, die eine Gemeinsamkeit haben: Die Toten haben verschiedenfarbige Augen. Die Profis sind sich einig, dass es sich um einen Serienmörder handelt. Werden sie es schaffen, ihn zu fassen, bevor er sein nächstes Opfer findet?

Das NCIS untersucht einen Mord an einem Navy Ensign. Die Ermittler finden bei der Leiche Opioid-Pillen, die mit dem Buchstaben W versehen sind. Als Parker die Drogen sieht, muss er an einen Fall denken, der sich einige Jahre zuvor ereignet hat: Auf der Jagd nach einem Dealer wurde sein Partner schwer verletzt. Nun findet Parker heraus, dass der Drogenboss wieder frei ist und die Pillen von ihm stammen. Mit allen Mitteln versucht das Team, den Bösewicht zu schnappen.

Ein junger Petty Officer wird ermordet in seinem Wagen aufgefunden. Das NCIS-Team findet heraus, dass er über eine App ältere Menschen getroffen hat, um diesen im Alltag zu helfen. Die Spuren führen die Ermittler in ein Seniorenheim. Parker schickt seinen Vater als Undercover-Agent in die Einrichtung, doch dieser stellt sich sehr ungeschickt an.

Mehrere Menschen werden in einem Einkaufszentrum bewusstlos. Unter ihnen befinden sich zwei Navy-Angehörige, woraufhin das NCIS-Team zum Einsatz gerufen wird. Die Ermittler stellen fest, dass ausgetretenes Gas für die Ohnmachtsanfälle verantwortlich ist. Eine erweiterte Spurensuche zeigt ebenfalls, dass dies kein Unfall, sondern ein geplanter Anschlag ist. Parker und seine Kollegen haben bereits einen Verdacht, wer der Täter sein könnte.

Das NCIS-Team untersucht den Mord an William Huxley, der erstochen in seiner Garage aufgefunden wurde. Das Opfer war früher in Afghanistan stationiert und engagierte sich bis zu seinem Tod für ehemalige einheimische Helfer der US-Streitkräfte. Die Ermittler vermuten zunächst, dass ein junger Afghane für die Tat verantwortlich ist. Doch als die nächste Leiche gefunden wird, erweist sich ihr Verdacht als Fehler ...

Lieutenant Rachel Donahue sticht mit einer Schere auf ihren Mann Logan ein und flüchtet daraufhin vom Tatort. Das Opfer überlebt den Vorfall, muss allerdings notoperiert werden. Als das NCIS-Team die Wohnung durchsucht, kehrt Rachel wieder nach Hause zurück, kann sich jedoch an nichts mehr erinnern. Die Ermittler sind skeptisch und vernehmen die Täterin. Doch dann macht Jimmy eine Entdeckung, die den ganzen Fall in eine rätselhafte Richtung lenkt.

Ein Autounfall vor dem Eingang zum Navy Yard sorgt für große Aufregung. Jessica Knight kümmert sich sofort um die leicht verletzte Reyna und ihren elfjährigen Sohn Adam. Die junge Mutter befindet sich illegal im Land und fürchtet sich deshalb vor den Behörden. Special Agent Knight versichert der Frau, dass sie ihr helfen wird. Doch plötzlich verschwindet Reyna spurlos und lässt Adam bei dem NCIS-Team. Die Ermittlungen ergeben, dass die junge Frau entführt wurde.

Das NCIS-Team ermittelt im Mord an der Navy-Angehörigen Amanda Grayson. Die Mutter des Opfers ist Senatorin, weshalb sie sich in die laufenden Ermittlungen einmischt. Obwohl Jimmy der zuständige Pathologe ist, besteht Senatorin Grayson darauf, dass ein anderer Rechtsmediziner bei der Mordaufklärung mithilft. Doch die Zusammenarbeit gestaltet sich problematisch, woraufhin Jimmy einen Fehler begeht, der ihn seinen Job kosten könnte.

Im Nationalarchiv in Washington, D.C. wird bei einem Überfall ein Wachmann getötet. Das NCIS-Team findet heraus, dass es sich beim Diebesgut um eine Akte eines russischen Wissenschaftlers handelt. Kurze Zeit später finden Parker und McGee diesen ermordet in seinem Haus. Als nächstes stellen die Ermittler fest, dass sich der Täter in der Dusche befindet - und keinen Fluchtversuch unternimmt. Sichtlich verwirrt nehmen die Special Agents den mutmaßlichen Mörder fest.

Das NCIS-Team schleust Nick Torres in ein Gefängnis als Häftling ein, um an wichtige Informationen bezüglich eines geplanten Anschlags zu kommen. Es ist bekannt, dass der mutmaßliche Auftraggeber des Attentats Kostya Valkov ist. Nun muss der Undercover Agent das Vertrauen von Valkovs Sohn Yuri gewinnen, der seit kurzem inhaftiert ist und über die Pläne seines Vaters Bescheid weiß. Doch die Dinge verlaufen nicht nach Plan, und Yuri Valkov wird vor Torres Augen ermordet.