Terroristák bombatámadást szerveznek egy San Diego partjai közelében tartózkodó repülőgép anyahajó ellen. Callen és Sam remek tervet eszelnek ki, hogy tragédiát megelőzzék, ám a hamarosan maguk is életveszélyes helyzetbe kerülnek. Hetty úgy dönt, nem megy el Washingtonba, hogy Callen és Sam segítségére siethessen.

Meggyilkolják a tengerészet egyik bizalmas információkat kiszivárogtató alvállalkozóját. A nyomozás során az NCIS LA csapatának egyik tagjára vonatkozó kompromittáló adatok is előkerülnek.

Miközben Washingtonban az igazságügyminisztériumban vizsgálat folyik Hetty ellen, Leon Vance döbbenetes információval rukkol ki. A csapat azonban mindent megtesz, hogy társukat megvédjék: Nell Hettyek adja ki magát, és akcióba kezdenek.

Az NCIS LA csapat megtudja, hogy valaki a múltjukból egyikükre vadászik. Eközben Nate Getz terápiába kezd Nell-lel, aki képtelen feldolgozni, hogy gyilkolni kényszerült.

Hat fegyveres ember támadja meg a Védelmi Minisztérium könyvelő irodáját. A részleg többek között titkos műveletek pénzügyi hátterét bonyolítja. Mindenkit megölnek, kivéve egy embert, aki túléli a támadást. Az eltűnt könyvelő, Milton nyomai Mexikóba vezetnek. Callen-nek és Sam-nek nem lesz könnyű dolga megtalálni őt - a helyi rendőrökkel és a Milton után kutató fegyveresekkel a sarkukban.

Samet gyilkossággal vádolják, és letartóztatják. Callen és Granger igyekeznek barátjukat tisztázni a vádak alól. Eközben Kensi és Deeks rájönnek, hogy Sam egyik volt diákja kapcsolatban állt az áldozattal.

Kisméretű drón segítségével végeznek egy férfival. A nyomozás során a csapat kideríti, hogy az áldozat egy terrorista csoporttal állt kapcsolatban, amely a jelek szerint terrorakcióra készül. Nellnek végül drón ismereteit is latba kell vetnie, hogy megakadályozza a közelgő tragédiát Long Beachen.

Kensi és Deeks fedett akcióba kezdenek, hogy kiderítsék ki gyilkolhatott meg egy hajléktalan férfit, aki valaha a tengerészetnél szolgált és CIA ügynök is volt. A szálak a Mexikói drogkartellhez vezetnek.

Grangert megmérgezik, és Eric a gyanúsítottak listáján találja magát. Hetty teljes zárlatot rendel el, amíg mindenkit ellenőriznek.

Egy sorozatgyilkos olyan tengerészekre vadászik, akiknek gyermekei szintén a tengerészeti akadémiára járnak. Az eset kapcsán Sam eltűnődik gyermekkorán és apjával való kapcsolatán, aki szintén tengerész volt.

A csapat egy kiberbiztonsági informatikai cégnél elkövetett betörés ügyében folytat vizsgálatot. Kiderül azonban, hogy Callen barátnője, Joelle az egyik fő tanú, ezért Callen nem vehet részt a nyomozásban. Eközben a csapat ünnepi kirándulásaikat tervezgeti.

Callen fedett akcióban egy fegyverkereskedő után nyomoz. Terroristák foglalják el váratlanul az épületet, és Callent is túszul ejtik. Az NCIS csapata rögtön a helyszínre siet, ám kiderül, hogy az eset nehezebb, mint gondolták, mivel az épület több pontján is bombát helyeztek el.

A tunéziai Sfaxban gyilkossági merényletet követnek el az ott tartózkodó amerikai nagykövet ellen. Callen és Sam a helyszínre utaznak, hogy kiderítsék, ki áll a támadás mögött.

Sam és Callen Mexikóban élelmiszer-árusként próbálnak meg bizonyítékot találni. Az ügy egy szándékos anthrax-mérgezésre utal, amit fegyverként akarnak felhasználni az amerikaiak ellen.

Callen-t és Sam-et elrabolják, amikor egy eltűnt NSA ügynökről kapnak információt. A csapat rájön, hogy eltűnésük egy terroristák által szervezett csapda lehet.

Egy rutinművelet során Sam-et súlyos lövés éri. Feltűnik egy régi ismerős a múltból, Thapa, akivel Callen-ék kénytelenek együtt nyomozni, hogy megtalálják a lövészt és az indokokat.

Az NCIS csapat ezúttal egy afgán katona gyilkossági ügyében nyomoz.

Egy robbantás három FBI ügynök életébe kerül. Az NCIS csapata ekkor segít kideríteni a terrorista kilétét. Kensi és Deeks titka kitudódik, és belső vizsgálatot rendelnek el miattuk.

Egy rakétatesztelés során a kilőtt rakéta eltér a meghatározott iránytól, és eltalál egy civil hajót. Szerencsére a hajón nem tartózkodott senki. A csapatra hárul a feladat, hogy kiderítse, ki hekkelte meg a haditengerészet komputerrendszerét és miért. A nyomozás során Hetty egy egyetemista komputerzsenit, Blaze-t is bevonja a nyomozásba. Nell féltékenyen figyeli Eric és a gyönyörű Blaze közös munkáját.

Callen elítélt rabként megszökik a fegyházból, s beépül egy fehér felsőbbrendűséget valló csoportba, hogy kiderítse, hol tartják a birtokukban lévő nukleáris anyagot. Továbbá megismerhetjük Callen és Hetty első találkozásának körülményeit.

Callen és Sam megdöbben, amikor egy régi ismerőst, Arkady-t látják felrobbanni az autójában, majd nem sokkal azután egy kávézóban is találkoznak vele. A nyomozás pedig felderít egy gazdasági kereskedelmet Amerika és Oroszország között.

A kórházból megszökik Connor Rutmnam, a tengerészet egyik mesterlövésze. Connor idegei néhány hónapja felmondták a szolgálatot, és a pszichésen labilis férfi komoly ápolásra szorul. A csapat azonnal Connor keresésére indul, mivel attól tartanak, hogy az ideggyenge férfi veszélyt jelenthet a környezetére. Hamarosan kiderül, hogy Connort valójában egy szélsőséges muzulmánellenes csoport szöktette meg.

A víz egy hullát sodor partra, akiről kiderül, hogy a korábban eltűnt (Beacon) olajszállítóhajó legénységének tagja volt. Amikor a csapat nyomozni kezd, kiderül, hogy Arkadynak is köze van az esethez. Ráadásul Arkady lánya, Anna is eltűnt.

A csapat Oroszországba utazik Karposev után, aki elrabolta Arkady lányát, Anna-t. Callen eközben az apja után is kutat, aki az oroszoknál ténykedett utoljára.