Le NCIS enquête sur la mort d’un officier de la Navy, Franck McGuire, tué dans une fusillade impliquant la police de Los Angeles. Le marine en question était au courant d’une opération imminente contre des cartels de drogue mexicains. Après avoir cru qu’il avait été kidnappé, l’équipe découvre que ses soi-disant ravisseurs aient le prendre tous les jours. Le NCIS s’interroge alors sur sa loyauté. Mais ils finissent par se rendre compte que les trafiquants de drogue avaient kidnappé sa nièce, Emma, pour obliger McGuire à travailler pour eux. Quand ils découvrent l’identité du trafiquant de drogue impliqué, Callen et Sam lui rendent visitent en se faisant er pour des traitres essayant de lui vendre des images satellite. Leur véritable but étant de récupérer Emma.

Un homme (Daniel Su) est abattu par un tireur d’élite alors qu’il était en train de faire du jet ski. Daniel était un ingénieur nord coréen qui avait fui son pays avec son frère et qui travaillait pour le gouvernement américain.Le NCIS découvre que le tireur est un agent nord coréen, une femme, nommée Lee Wuan Kai. C’est une vieille connaissance du directeur Vance puisqu’il essaie de l’arrêter depuis presque 20 ans. Lee Wuan Kai est bien décidée à tuer toutes les personnes qui sont susceptibles d’avoir reçu des informations secrètes de la part de Daniel mais le NCIS se met en travers de son chemin. Ils sont à deux doigts de l’arrêter, mais même après l’avoir blessée, elle réussi à s’échapper…

Le NCIS doit enquêter sur le meurtre de deux trafiquants de drogue, commis par une équipe de Navy Seals. La situation se complique lorsque Sam se rend compte que l’un des meurtriers présumés est un de ses anciens équipiers, qu'il a lui-même formé.

Le NCIS doit très vite retrouver un drone prédateur de l’armée de l’air qui a été volé et qui est toujours équipé d’un missile. Callen et Sam retrouvent la personne qui est venue récupérer le drone sur sa zone d’atterrissage - un islamiste extrémiste travaillant pour une société d’informatique - mais ce dernier se suicide avant de leur dire quoi que ce soit, et l’enquête démontre qu’il n’a pas pu organiser ça tout seul. Eric découvre que la vidéo du drone qui a été mise en ligne sur internet venait d’une classe d’informatique dans une université. Kensi par alors en couverture dans cette classe afin de découvrir qui a mis en ligne la vidéo. Elle réussi à l’identifier mais le jeune homme se fait tuer, lui aussi avant d’avoir pu dire quoi que ce soit. En découvrant le véritable cerveau de cette affaire, le NCIS se rend compte que le drone a décollé et qu’il s’apprête à lancer son missile sur un lycée. L’équipe arrive à reprendre le contrôle du missile au dernier moment.

Un ingénieur asiatique qui développait un projet pour la Navy est retrouvé mort, emportant avec lui les secrets de son innovation. Les investigations mènent sur la piste d'un assassin, bien connu du directeur de l'agence, Léon Vance, venu en personne superviser l'enquête à Los Angeles.

Le corps d'un jeune Marine est retrouvé en bas d'un hôtel en vogue du centre de Los Angeles. Tout semble indiquer qu'il s'agit d'un suicide, mais l'équipe du NCIS découvre très vite que le jeune homme était lié à un trafic de fausse monnaie.