Néhány hónap elteltével a mexikói kábítószer-kartell vezetője, Paloma Reynosa bukkan fel, aki egykor meg akarta ölni Gibbs édesapját, ám nem sikerült neki. Az NCIS régi csapata pedig újra összeáll és mindent megtesznek azért, hogy megtalálják és elkapják Paloma-t, akinek ezúttal Gibbs is a célpontjává válik.

Az NCIS csapatának meg kell találnia egy eltűnt kislányt, ám nehezen megy mert a nagypapa és a múltja is beavatkozik az ügybe.

A csapatnak együtt kell dolgoznia az FBI-jal, amikor megtudják, hogy az egyik női tűzszerész egy gyilkossági ügyhöz köthető. Eközben Tony azt a hírt kapja, hogy ő lesz az NCIS reklámarca.

Egy gyanútlan férfi medencéjében holtan találnak egy, a haditengerészetnél szolgáló tisztet. Az előkerült bizonyítékok alapján az áldozatot a brit haditengerészet egyik hajóján ölték meg, és csak később dobták a medencébe. Gibbs és csapata szeretné átkutatni a hajót, ám a brit hatóság és a CIA megnehezíti a dolgukat.

Egy kisvárosi rádiónál három férfit meggyilkolnak. Amikor az NCIS csapata a helyszínre érkezik, a hangmérnökön, valamint a műsorvezetőn kívül a meghívott vendéget, Walter Daniels-t, a haditengerészet sajtósát is holtan találják. A szálak ahhoz a terrorcsoporthoz vezetnek, akik az Al-Kaida pénzét lopják, és most egy nagyszabású robbantásra készülnek.

Zavartan viselkedik az utcán a Haditengerészetnél dolgozó tudós nő, majd elüti egy busz. A vegyészmérnök egész testén komoly kémiai képletek és összefüggések szerepelnek, amit még az NCIS csapatának is nehéz megfejtenie. A nő szervezetében később mérget találnak.

Az egykori tisztet, Woodrow Iversont holtan találja barátja, Chase admirális, akivel találkozója lett volna. A férfi egy befolyásos üzletember magángépén érkezett az országba, egy üzleti csúcstalálkozóra. A felvételekről pedig kiderül, hogy Tony apja is azon a gépen utazott, ezért bevonják a nyomozásba.

Bankkártyák utáni nyomozás során Gibbs csapata felfed néhány Moszad ügynököt Ziva régi társai közül. Kiderül, hogy Eli David egy csúcstalálkozón készül részt venni az Egyesült Államokban, és közben több bérgyilkos célpontja lesz. Gibbs csapatának kell megszervezniük a védelmét.

Az előző rész folytatása…

Jerry Neisler tengerészaltiszt egy gyilkossági ügy koronatanúja, aki egy menedékhelyen várja a tárgyalás napját. Egyik este kap egy DVD-t, amelyen azt látja, hogy az éjszaka valaki behatolt a lakásába és egy kést tartott a nyakához. Ekkor úgy dönt, hogy inkább eltűnik. Mivel tengerészgyalogos, az államügyész bevonja az NCIS csapatát is az ügybe.

Holtan találja a haditengerészet egyik tisztet a parti őrség ügynöke, Abigail Borin, akivel nem sokkal korábban még beszélt. Mivel Gibbs és a csapat korábban már sikerrel dolgozott együtt Borin ügynökkel, őket bízzák meg azzal, hogy egy közös nyomozás keretében derítsék fel az ügyet. A szálak a családhoz vezetnek.

A katonatiszti főiskola toborzóján megölnek egy tisztet, ezért az NCIS segítségét kérik az eset felderítéséhez. A csapat hamarosan tudomást szerez a katona homoszexuális beállítottságáról, amit lehetséges indítékként kezelnek. Ziva távollétében Tony és McGee együtt kezdenek nyomozni, de hamarosan váratlan segítséget kapnak Dr. Walter Magnus-tól, aki Doki elődje volt az NCIS-ben. Rövidesen aztán visszatér Ziva is, a akinek hiányát Tony nehezen viselte - legalábbis McGee szerint.

Halálra vernek a saját kertjében egy tartalékos szakaszvezetőt. A nyomozás során a csapat egyre közelebb kerül a megoldáshoz, és fény derül az áldozat kusza családi kapcsolataira is. Mindeközben McGee ismeretlen személytől guminőt kap postán, Tonyt és Zivát pedig civakodó párocskának nézik a biliárdklubban, ott ahol végül pont kerül az ügy végére.

A csapat ezúttal egy haditengerészeti parancsnok halálát vizsgálja, akit ráadásul a saját hajója fedélzetén gyilkoltak meg. Az ügyet pedig még az is nehezíti, hogy eközben zajlik a csapattagok éves pszichológiai felmérése is, amely konfliktusokkal jár. Sőt, még Vance is bizonytalan a saját jövőjét illetően.

Amikor a hadügyminisztérium vendégeként Washingtonban tartózkodó külföldi miniszter ellen merényletet kísérelnek meg, természetes, hogy az NCIS veszi át a nyomozást. Ráadásul rájuk bízzák a miniszter Washingtonban tanuló lányának védelmét is, aki meglepetésre, hamar közel kerül McGee-hez.

A csapat egy feltehetően ámokfutó gyilkos után nyomoz, miután egy meggyilkolt matróz több megcsonkított ujját, és kitépett fogait találják meg egy zsebtolvaj által ellopott tárcában. Rövidesen kiderül, hogy jó nyomon járnak, amikor is az egyik épp kihallgatott tanút megpróbálják megölni. Úgy tűnik, hogy az ügy egy számítógépes programot fejlesztő céggel áll összefüggésben, amely McGee-t nagy lelkesedéssel tölti el.

Egy fiatal pár, brutálisan leszúrt férfit talál egy autó alatt. Mint kiderül, az áldozat visszaélt a beosztásával, és tippeket adott bűnözőknek arról, hogy hogyan rabolhatnak ki bűnüldöző szervek által lefoglalt raktárakat. A nyomok egy értékes holmikkal teli raktárhoz vezetnek, amely egy csalás miatt elítélt nő tulajdonában volt. Gibbs felkeresi a nőt a börtönben, Tony és Ziva pedig megfigyelés alá vonják a raktárat. Közben új különleges ügynök érkezik az irodába, aki hamar felkelti Tony érdeklődését, és úgy tűnik, a vonzalom kölcsönös.

Gibbs megkérdőjelezi Vance indítékait, amikor is az igazgató különös dolgot rendel el. Arra utasítja ugyanis a csapatot, hogy vegyenek át egy ügyet a rendőrségtől, és kérdezzenek ki egy kamaszt, akit apa-gyilkossággal gyanúsítanak.

Két kiránduló fiatal egy katonatiszt holttestére bukkan az erdőben. A helyszín közelében később Tony megtalálja az áldozat vérrel írt üzenetét. Kiderül, hogy az üzenet a Védelmi Hírszerző Ügynökség egy kéziratára utal, amely titkos katonai információkat tartalmaz.

Holtan találnak egy tengerészt műanyag fóliába csomagolva, akit a gyilkos kiemelt figyelemmel, és pontossággal megtisztított. Hamarosan kiderül, hogy egy sorozatgyilkossal van dolga a csapatnak az úgynevezett "Kikötői Vándorral". Ebből kifolyólag Vance létrehoz egy új csapatot az sorozatgyilkos lekapcsolására. A másik munkacsoport vezetője a már Spanyolországban debütált Erika Barett lesz. Ziva leleplezi a barátját, hogy valójában CIA-ügynök. Bonyodalmat okoz az, amikor DiNozzo együtt tölt egy éjszakát Barett-tel, így Gibbs szerint Tony elveszítette a racionális ítélőképességét. Vagyis megszegte a tizenkettes szabályt a "ne randizz munkatárssal" címmel!

Az új csapat a Pentagon gyilkossági ügyében nyomoz. Az esetnek nagyon egyszerű a megoldása, mert a tettest rögzítette egy videokamera. Nem is sejtik, hogy az állítólagos gyilkosnak egy különleges maszk volt a segítségére.

Miután az NCIS csapata a "kétarcú" szemét elküldte üzenet formájában, kiderült, hogy egy olyan személyhez tartozik, aki szerepel a nyilvántartásban. Ezzel párhuzamosan pedig a "Kikötői Vándor" egy újabb áldozatot követelt: Danny Price tíz évvel ez előtt 2001-ben DiNozzo társa volt a baltimore-i rendőrség gyilkossági osztályán. Dr. Mallard tájékoztatja Gibbs-et, hogy Palmer elrontott boncolási jegyzőkönyve szerint történt a legutóbbi gyilkosság, ami összefügg a jelenlegi baltimore-i üggyel. Ebből arra következtetnek, hogy van közöttük egy belső ember, aki hozzáfér az NCIS adatbázisához.

Újabb bizonyítékok kerülnek az NCIS nyomozóinak birtokába, így már biztosak abban, hogy a “Kikötői Vándor” köztük van. A csapat ekkor a nyomozásba kénytelen egy CIA-ügynököt is bevenni. Gibbs azt szeretné, ha a barátai mellette lennének, ezért Washingtonba hívja Mike Franks-et, akiről azonban kiderül, hogy a sorozatgyilkos következő áldozata.

A Kikötői Vándor újonnan kiszemelt áldozata nem más, mint Ziva. A tettes úgy próbálja őt Ray lakására csalni, hogy egy telefonüzenetet hagy neki. Az NCIS csapata pedig csak azután ér a helyszínre, hogy Ziva-t már elrabolta. A csapatot azonban meglepetés fogadja, amikor is megjelenik a Kikötői Vándor és fel akarja adni magát. Ám Gibbs és a többiek hamar rájönnek, hogy ez része az őrült tervének, és egyáltalán nincsenek biztonságban.