La moglie di un capitano della Marina e la loro figlia non vedente di 8 anni vengono rapite, mentre il Capitano è ostaggio nel suo stesso ufficio in contatto con i rapitori che lo osservano tramite una telecamera. L'NCIS interviene e scopre che una grossa somma di denaro è il motivo scatenante della delicata situazione.

I resti mummificati di una donna vengono trovati in un comprensorio abbandonato. Le indagini di Gibbs portano a scoprire che la donna era stata data per scomparsa molti mesi prima e che, probabilmente, nel momento della morte indossava un abito da sposa. Si sospetta si tratti di un serial killer all'opera.

Un elicottero della Marina viene trovato nel mezzo di un campo di grano su cui sono stati disegnati alcuni segni. I due piloti a bordo sono scomparsi. Successivamente l'NCIS scopre che in realtà solo uno dei due piloti era effettivamente sull'elicottero.

Il corpo di una donna che indossa un'uniforme della Marina viene recuperato da due marinai. Ducky collega il caso a un altro caso vecchio di 10 anni e, allo stesso tempo, inizia a comportarsi in modo strano.

Il team NCIS scopre un luogo in cui la malavita organizzata ha continuato a depositare i cadaveri delle vittime, tra cui c'è anche un agente dell'FBI che era sotto copertura. L'FBI sospetta che ci sia stata una talpa.

Una veterana dell'Iraq riceve minacce da un gruppo terroristico e il team NCIS interviene per darle protezione. Mentre cercano di convincere un agente dell'FBI a dar loro una mano, gli uomini di Gibbs sono convinti di aver trovato l'attentatore.

Ernie Yost, un'anziana veterana insignita con la Medaglia d'Onore, si presenta al quartier generale dell'NCIS e confessa tranquillamente di aver ucciso una persona durante la seconda guerra mondiale. Spetta a Gibbs e ai suoi verificare la sua versione dei fatti.

Un comandante della Marina muore dopo essersi sottoposto a un intervento chirurgico che era andato a buon fine. Indagando sul caso, la squadra NCIS analizza il passato della vittima, scoprendo che si era fatto molti nemici.

La moglie di un ufficiale spara ad un uomo che si era introdotto in casa sua e stava per violentarla. Gibbs scopre che la donna conduceva una doppia vita mentre il marito si trovava dall'altra parte dell'oceano.

Mentre si trovava in missione sotto copertura come prigioniero fuggitivo, Tony scompare misteriosamente. Inoltre, il localizzatore GPS che Abby aveva impiantato su di lui non funziona più e si cerca quindi di localizzarlo prima che la sua vita venga compromessa.

Il cadavere di un ufficiale della Marina, scomparso ormai due anni prima, viene trovato in una macchina recuperata da un lago da un investigatore privato. Quest'ultimo reclama la ricompensa che la famiglia dell'ufficiale aveva messo per il suo ritrovamento.

Il team NCIS si deve occupare di un caso piuttosto insolito: un operatore di telemarketing afferma di aver sentito un ufficiale della Marina morire al telefono. Gibbs e i suoi uomini cercano di capire quando siano serie le affermazioni dell'uomo.

Un puzzle fatto di resti di cadaveri tiene impegnata la squadra NCIS. Ducky scopre che i tre resti ritrovati appartenevano a uno sceriffo e a un pubblico ministero che dieci anni prima avevano lavorato con lui per accusare un violentatore. Gibbs teme che Ducky possa essere la prossima vittima.

Una donna afferma di aver visto compiersi un omicidio che ha come vittima un militare della Marina nell'appartamento di fronte al suo. Gibbs decide di affidare il caso a Tim che pensa di potersela cavare da solo.

Un Marine cade dalla scogliera e la videocamera che aveva con sé riesce a filmare la sua caduta. I principali sospettati sono sua moglie e il suo migliore amico, con cui poco prima aveva fatto un pic-nic nel bosco.

L'NCIS è chiamata ad investigare sull'omicidio di un'ufficiale della Marina, Manda King, che è stata trovata morta nel letto di un barista. Il sospettato principale è il proprietario del locale in cui si esibiva la sorella.

Un ufficiale che lavora per i servizi segreti riceve per posta una coppia di occhi azzurri. Il team di Gibbs si occupa del caso, ma nel frattempo l'ufficiale si suicida. Le piste battute dalle indagini portano a uno degli allievi della vittima.

Una sottoufficiale che era appena tornata al suo lavoro viene trovata senza vita dietro le quinte di un concorso di bellezza in bikini. La squadra investigativa NCIS sospetta che la donna potesse aver avuto uno stalker.

Il team NCIS indaga sul suicidio di una donna che si pensa possa essere stato causato da un crollo psicologico; Ducky tuttavia è convinto che la donna sia stata uccisa. Le indagini vedono anche la partecipazione dell'agente speciale dell'FBI Fornell.

Un marine viene trovato morto nel campus della scuola che frequenta e l'NCIS individua immediatamente un sospettato. Tuttavia, tutte le loro certezze vengono spazzate in un sol colpo quando trovano anche il principale sospettato ucciso.

Un giovane che si occupava prestare soccorso ai Marine viene ucciso in Iraq mentre salvava le vite di numerosi militari. Poco dopo, il cadavere di una donna con tutti gli oggetti appartenenti all'uomo viene ritrovato dalla polizia.

Tony apre una busta che pensava fosse indirizzata a lui, ma da essa esce una polvere bianca che potrebbe aver rilasciato un virus mortale. Kate chiede aiuto e, per precauzione, lei e Gibbs vengono messi in quarantena.