Gibbs és McGee Moszkvába utaznak, hogy kimenekítsék az NCIS egyik rendszergazdáját. Útban hazafelé a helikopterüket lelövik a Kola-félsziget felett, 20 kilométerre a finn határtól, és zsoldosok veszik üldözőbe őket. Kiderül, hogy a támadók célja egy új számítógépes vírus megszerzése. Otthon a csapat többi tagja persze mindent elkövet, hogy segítsen nekik a menekülésben, de Gibbs és McGee sem tétlenkednek.

A Fehér Ház közelében egy tengerésztiszt holttestére bukkannak, akiről kiderül, hogy az elnök személyes jóbarátja volt. Az őrnagy felesége lesz az első számú gyanúsított, mivel hatalmas vagyont örököl meggyilkolt férje után, miközben egy szőke, hosszúhajú nő is bekerül a képbe. Abby lelki társra lel Moore őrmesterben. Majd egy rutinvizsgálatot követően az orvos rossz hírt közöl Vance igazgatóval.

Egy összeégett holttest kapcsán Doki Londonba utazik, ahol ifjúkori legjobb barátját próbálja megtalálni. Közben az áldozatnál megtalált akták alapján a csapat kideríti, hogy a tengerésztisztek baleseteknek beállított halála igazából merénylet volt. Doki visszaemlékezéseiből kiderül, mi is történt londoni búcsúbuliján, és arra is fény derül, miért hord csokornyakkendőt.

A tengerészet egyik orosz származású kutatóját egy furcsa fojtó szerszámmal gyilkolták meg. Az Orosz Nagykövetség nagyon segítőkész, és információkkal szolgál egy moszkvai kutatónőről, aki szerintük Szergej Misnyev terrorista csoportjának tagja, és ő követte el a gyilkosságot. Gibbs-ék azonban kiderítik, hogy Nelly Benin igazából azért jött az Egyesült Államokba, mert menedékjogot akar kérni. Ráadásul a sok titok között még Leia Pendergast FBI-ügynöknek is megvan a sajátja.

Gibbs, DiNozzo és Bishop egy hadihajón gyakorlatoznak, amikor Gibbs meglát egy holttestet a vízben. A férfi iratai szerint egy teherhajó biztonsági tisztje, ám amikor Gibbs és Borin ügynök átmennek a San Dominickre, sok furcsaságot tapasztalnak. Az irodai nyomozást rangidősként McGee vezeti, de Abby-nek és Bishopnak egyáltalán nem tetszik a változás, amit tapasztalnak rajta.

Ryan Barnes alezredes feleségét meggyilkolják. A pszichiáterként dolgozó nő holttestét 10 éves lánya, Rachel találja meg. Kiderül, hogy a nő nemrég meglátogatott a börtönben egy életfogytiglanra ítélt szociopata gyilkost, akivel korábban törvényszéki pszichiáterként is kapcsolatba került. Az elítélt elmondja Gibbs-nek, hogy Valerie nagyon félt egy új páciensétől, akinek viselkedése rá emlékeztette.

Bishop-ot annyira feszültté teszi a próbaidős kiértékelése, hogy zaklatottsága miatt még hibázik is. Egy nyugalmazott őrmester meggyilkolása ügyében folyó nyomozás során Gibbs rájön, hogy vannak, akik abból húznak hasznot, hogy becsapják a vietnami háborúban eltűnt hozzátartozóikat keresőket.

Egy autóbalesethez elsőnek a haditengerészet kiképzett volt szanitéce, Anna Dillon ér oda. Hívja a mentősöket, de amíg azok kijönnek, szakszerűen ellátja a sérülteket. Az autó vezetőjén már nem tud segíteni, de a két utas neki köszönheti az életét. Segítségnyújtása azonban engedély nélküli praktizálásnak számít, ezért letartóztatják. Gibbs nemcsak a tettest keresi, hanem azért is harcol, hogy egy rossz törvény következményeitől megvédje a lányt.

Hálaadás napjára mindent elborít a hó, a forgalom gyakorlatilag megbénul. Ellie Bishop és férje szeretnének elutazni, DiNozzo pedig éppen Londonból érkező apját várja a reptéren, amikor McGee értesíti őket, hogy terrorista fenyegetettség miatt a Nemzetbiztonság riasztást adott ki. A rengeteg utas közül kiszúrni a terroristát nem könnyű dolog, de Bishop-nak feltűnik egy ismerős arc.

Már mindenki Karácsonyra készülődik, amikor is támadás éri a washingtoni internetes szervereket, és egy Krampusz nevű hacker kényes adatokat lop el. Gibbs behozat a börtönből az NCIS központba három elítélt kíberbűnözőt, hogy segítsenek megtalálni a tettest. McGee-t közben ez az eset ráébreszti pár fontos dologra.

Két gyilkossági helyszín kísérteties hasonlósága korábbi gyilkosságokkal ráébreszti Gibbs-t és csapatát, hogy megrendezett esetekkel van dolguk. A nyomozás során még Jethro korábbi feleségei, Diane és Rebecca is képbe kerülnek, de egy lövedék vizsgálatakor Abby rájön, hogy az egész mögött Szergej Misnyev áll. Később a férfi egy videoüzenetben meg is fenyegeti Gibbs-t.

Szíriában terroristák kezéből mentenek ki egy túszul ejtett amerikai nőt. Kihallgatásában Gibbs csapata is közreműködik, de Sarah nem sokat tud segíteni nekik. Abby azonban kideríti, hogy egy olyan amerikai származású terrorista is volt a túszejtők között, aki már visszatért Washingtonba. Fornell ügynök, aki nagyon nehezen dolgozza fel Diane halálát, ugyancsak beszáll a nyomozásba. Bishop-nak és McGee-nek nagyon gyanús, hogy DiNozzo túl kedvesen viselkedik, de nem sokáig marad előttük titokban, hogy miért is.

Eric Kutzler hadnagy nyíltan vállalt homoszexualitása miatt Meade vezérőrnagy megpróbálta hátráltatni felterjesztését a Becsületérem kitüntetésre. Amikor aztán a hadnagyot holtan találják, volt felettese is gyanúba keveredik. Palmer nem sokat segít a boncteremben, mert a feleségénél megindul a szülés, de kárpótlásul Dokinak kellemes meglepetésben van része.

Egy halott fiatal tengerész ujján lévő gyűrű jelmondata a Remington Katonai Akadémiára utal, az iskolára, ahova DiNozzo is járt. Visszatérése az "alma mater"-be azonban nemcsak kellemes élményeket idéz fel Tony-ban, és kiderül, hogy van, ami nem változott, mióta ő végzett. A nyomozás miatt később az Ellie és Jake által szervezett közös vacsora is furcsán alakul.

Egy hadihajón történt gyilkos merénylet arra indítja Gibbs-t, hogy még eltökéltebben nyomozzon Szergej Mishnev után. Azonban nem tudja visszautasítani Fornell lányának kérését, hogy segítsen az apján, aki egyre mélyebb depresszióba és alkoholizmusba süllyed Diane halála miatt. A csapat legnagyobb megdöbbenésére Jethro elviszi barátját egy erdei kunyhóba, de McGee érzi, hogy ez az elvonulás része lehet Gibbs tervének.

Gyilkossághoz riasztják az NCIS-t, és Gibbs megdöbben, amikor meghallja az áldozat nevét. Ugyanis az az ő fedőneve volt 20 évvel korábban, amikor beépített ügynökként dolgozott, számítógépes szakemberként. Nyomozás közben pedig egy újabb gyilkosság áldozatáról is kiderül, hogy a Mike Franks fedőnevét használta. Annak idején volt egy harmadik társuk is, egy nő. Vajon az ő fedőnevét is használja valaki, aki talán ugyancsak életveszélyben van?

Tony nem tud mit kezdeni az apjával, aki váratlanul megjelenik nála, miután a mennyasszonya elhagyta őt. McGee és Gibbs is azt tanácsolják neki, hogy adjon az apjának feladatot, mert az kibillentheti őt a depressziójából. A taktika beválik, és az öreg egyik régi ismerőse a képhamisítók világából, a nyomozás során nagy hasznára lesz a csapatnak.

Egy haditengerész garázsában egy ismert tolvajlányt találnak holtan, melltartójában egy furcsa rajzzal. Timnek eszébe jut, hogy Delilah egy "Sárkányfog" nevű terrorcsoportról tett említést az egyik korábbi beszélgetésük alkalmával. Lassan kiderül, hogy a barátnőjének kulcsszerepe van a nyomozásban, és az is bebizonyosodik, hogy a párnak van még mit javítani a kommunikációjukon.

Egy tengerésztiszt halála újra a figyelem középpontjába állítja a washingtoni nemzetközi reptér ellen 40 évvel korábban történt terrortámadás elkövetőjét. Kiderül, hogy Gibbs és diNozzo már két éve foglalkoznak az üggyel. McGee-t ez nagyon érzékenyen érinti, és Abby sem hagyja szó nélkül. A dolgok azonban váratlan fordulatot vesznek, amikor a gyanúsított megjelenik az NCIS főhadiszállásán és menedékjogot kér.

Tony apja újra Washingtonba jön. Hármasban akarnak vacsorázni Zoe-val, de a dolog nem úgy alakul, ahogy szeretnék. Mindennek tetejébe a legújabb nyomozás során Tony-nak és Zoe-nak együtt is kell dolgozniuk, és ez megterheli a kapcsolatukat. A kábítószer-túladagolásban meghalt fiatal lány holtteste közben ráébreszti Jimmy-t, hogy az apaság megváltoztatta a gondolkodását.

Tony nehezen viseli, amikor McGee és Bishop elmondják neki, hogy Tim lett az NCIS új arca. Még az sem tudja teljesen elterelni a figyelmét a dologról, hogy Afganisztánban egy jól ismert terrorista egy elfogott amerikai katonáért cserébe öccse kiadatását kéri. Gibbs azonban nem hajlandó terroristákkal alkudozni, és Bishop-ot viszi magával a mentőakcióra.

Egy kódfejtő tengerésztiszt meggyilkolása kapcsán a nyomozás zsákutcába jut, mert a Nemzetbiztonsági Hivatal nem hajlandó együttműködni az NCIS-szel. Ellie megkéri a férjét, hogy segítsen, de Jake ekkor visszautasítja. Vitájuk során pedig rájönnek, hogy kapcsolatuk nagyon megváltozott, de mindkettőjüknek teljesíteniük kell a kötelességüket.

Az előző rész folytatása! A "Hívó" nevű terrorista szervezet amerikai kapcsolattartója Sadiq Samar, aki a chatszobákban toboroz fiatal fiúkat különböző akcióihoz. Luke-ot szülei Irakból fogadták örökbe, és a fiú az iskolai gúnyolódások miatt csatlakozik a Samar által verbuvált csapathoz. A nyomozás szálai Kairóba vezetnek.

Az előző részek folytatása! Ned Dorneget anyja, aki CIA-tiszt, csatlakozik a csapathoz, hogy segítsen megtalálni fia gyilkosát. Gibbs a múlt árnyaival küszködik, mert úgy érzi, túl sokan halnak meg, amíg ő a csapatával sötétben tapogatózik. Nagyon bízik Luke-ban, ám csalódnia kell.