Dans un parc de Washington, un gardien s'isole dans sa voiture de patrouille afin de déguster une pâtisserie. Il est interrompu par une fusillade et croit même être pris pour cible, mais lorsqu'il sort de son véhicule, un homme ensanglanté surgit des fourrés et s'écroule. Il s'agit d'un ancien marine... porté disparu en Afghanistan depuis six ans ! Il vivait depuis lors sous une fausse identité.

Les agents du NCIS ont découvert le corrs de Amit Hadar, qui travaille pour le Mossad. Vance veut à tout prix que le directeur de l'agence d'espionage israéliene, Eli David, soit localisé. Vance et Eli David se connaissent bien. Ils se sont rencontré pour la première fois en 1991, lorsque Vance avait été envoyé en mision à Amsterdam pour saboter une opération russe. A l'époque, Eli David avait fourni à Vance des informations capitales, qui lui avaient permis d'éviter un piège. Aujourd'hui, Tony pense que McCallister, un ancien agent du NCIS, était à l'origine du traquenard organisé pour nuire à Vance. La cible russe de Vance était payée par McCallister...

Un cadavre est découvert par les pompiers de Baltimore qui intervenaient dans un entrepôt en flammes. Le NCIS est alerté parce qu'un dossier confidentiel de la marine a été trouvé à proximité du corps. Sur place, Tony retrouve Jason King, un inspecteur qu'il a connu 20 ans plus tôt et qu'il ne semble guère apprécier. La victime travaillait sous couverture sur des systèmes d'armement pour la marine américaine.

Ducky doit révéler les moindres détails de son passé lors d'un interrogatoire d'une société secrète lorsqu'un marine à la retraite forcée est retrouvé assassiné.

Le meurtre d'un sous-officier dans une petite ville contraint le NCIS à travailler une nouvelle fois avec «Les Sherlocks». Cette équipe d'enquêteurs indépendants travaille sur des affaires classées non-élucidées pour essayer de les résoudre. Les hommes du NCIS découvrent à cette occasion que ce groupuscule compte un nouveau membre parmi eux. Il s'agit du père d'Anthony DiNozzo, que les enquêteurs du NCIS connaissent très bien...

Après que le corps d'un commandant de la Navy disparu est retrouvé, Vance ordonne à Gibbs et son équipe de travailler avec l'ancien agent du FBI Tobias Fornell, l'enquêteur privé engagé pour le localiser. De plus, Bishop et Torres interrogent Albert Hathaway, un conseiller en placement condamné quand la victime est liée à son procès très médiatisé.

Lorsque l'on découvre un lien entre un ancien agent du NCIS et l'enlèvement d'une militaire et de sa fille, Bishop en fait une affaire personnelle.

Après que Torres et Bishop aient été victimes d'un accident avec délit de fuite, Torres se bat pour survivre aux soins intensifs.