Vor zwei Monaten wurden Gibbs und McGee das letzte Mal lebendig gesehen, als sie eine Gruppe von Rebellen in einem Dschungel in Paraguay bekämpften. Das NCIS Team in D.C. sucht verzweifelt nach ihren Kollegen. Währenddessen werden Vance und Torres zu einer Anhörung zu der Paraguay Mission zitiert.
Das NCIS-Team nimmt die Ermittlungen auf, nachdem die Leiche eines vermissten Navy-Lieutenants auf einem Friedhof gefunden wurde.
Während er sich auf einer Beschattungsmission mit dem Metro PD befindet, verschwindet Torres' Partner spurlos. Die nachfolgende Ermittlung führt das NCIS-Team zu neuen Beweisen in einem jahrzehntealten Mordfall.
Direktor Vance heißt NCIS-Agentin Jacqueline „Jack“ Sloane (Maria Bello) willkommen, eine forensische Psychologin, die er aus Kalifornien ins Hauptquartier geholt hat. Lieutenant J. G. Helen. Wynn ist entführt worden. Bishop und Torres fliegen zur USS Ewing, die wegen eines Hurricans den Hafen von Norfolk verlassen hat. Ellie trifft dort einen alten Bekannten aus der Highschool, was sie nicht gerade begeistert. Es stellt sich heraus, dass dieser und die Entführte sich näher standen...
Reeves geht zu den Treffen der Anonymen Alkoholiker, denn er ist süchtig. Bei den Meetings hat er sich mit Melissa Goodman angefreundet. Als sie entführt wird, ist er emotional natürlich sehr betroffen. Melissa hatte angedeutet, dass ihr Freund, der als Zivilist beim Office of Naval Intelligence arbeitet, gewalttätig ist und sie ihn deshalb verlassen hat. Reeves und seine Kollegen befreien Melissa aus der Waldhütte, in die ihr Freund Eddie sie vermeintlich verschleppt hatte. Er ist tot. Melissa hat ihn angeblich in Notwehr erschossen. Während der Ermittlungen stellt sich heraus, dass geheime Daten für ein Navy-Projekt gestohlen wurden. Eddie steht im Verdacht, dass er sie verkaufen wollte... (3+)
Auf einem Golfplatz liegt die Leiche des Petty Officers Jake Miller unter einem Rasenmäher. Gibbs und sein Team stellen bald fest, dass Miller ermordet wurde, bevor man ihn dort abgelegt hat. Er war Amateurfunker, und über seine Funkerfreunde kommt McGee dem Mord auf die Spur. Abby hat festgestellt, dass die Kleidung des Toten voller Kokain und Sand war. Dieser Sand stammt aus dem Bunker auf dem Golfplatz. Die NCIS-Leute kommen einer riesigen Schmuggelaktion eines mexikanischen Drogenkartells auf die Spur. Schließlich überführen sie den Mörder und legen auch noch dem Drogenkartell das Handwerk, das alles auch mit Hilfe von Jack Sloane, die sich sehr gut in das Team einfügt... (3+)
Nachdem ein verurteilter Verbrecher schwört, dass der NCIS ihm vor zehn Jahren einen Mord in die Schuhe schob, wird der Fall neu aufgerollt. Bei einer erneuten Autopsie des exhumierten Leichnams stellen Ducky und Palmer tatsächlich Ungereimtheiten fest. Senior FBI Agent Fornell schließt sich dem Team an, da er in dem alten Fall damals der leitende Ermittler war.
Die Informatikerin Amber hört beim Joggen plötzlich eine Stimme, die sie zu einer Hütte im Wald führt. Dort liegt die Leiche von Victor King, einem Stahlmagnaten, der verschwunden war. Amber erzählt ihre Geschichte Gibbs und seinen Leuten, die in dem Fall ermitteln, weil King auch die Navy beliefert hatte. Sie sind skeptisch angesichts dieser ungewöhlichen Sachlage, denn bis auf Torres glaubt keiner von ihnen an übersinnliche Wahrnehmungen... McGee ist in Sorge wegen Delilah. Bei einer Untersuchung haben die Ärzte etwas Ungewöhliches festgestellt.
Die Vorbereitungen des Teams für Thanksgiving müssen unterbrochen werden, als ein flüchtiger internationaler Waffenhändler einen MI6-Agent erschießt, der ihm in D.C. dicht auf den Fersen war. Schon im Sterben wählt er die Nummer einer guten Freundin beim NCIS: Jack Sloan. Derweil erhält McGee von Abby Nachricht, dass sie sich mit Deliliah auf dem Weg ins Krankenhaus befindet, weil ihre Wehen eingesetzt haben. Dort stellt er allerdings fest, dass noch jemand anderes dort Hilfe sucht.
Sloan und Torres begleiten Senator John Philipps bei einem Truppenbesuch in Afghanistan, als Gibbs Sloan mitteilen muss, dass der Sohn des Senators, wegen eines Treppensturzes auf der Intensivstation liegt. Während Torres und Sloan versuchen den Senator möglichst schnell nach Hause zu bringen, gibt sich Bishop nicht damit zufrieden, dass die örtliche Polizei den Sturz als Unfall einstuft.
Torres und Bishop haben einen Undercover-Auftrag. Als Pärchen getarnt, sollen sie sich in einen Drogenring einschleusen, der den Navy-Stützpunkt in Norfolk beliefert. Dabei bekommen sie natürlich Schützenhilfe von ihrem Team beim NCIS. Vance ist ungehalten, weil Torres für seinen Geschmack zu viele Alleingänge wagt. Auf der Suche nach dem Kopf der Dealerbande gibt es Schwierigkeiten.
Die JAG-Anwältin Lieutenant Melissa Newhall wird von ihren Eltern an ihrem Geburtstag erhängt im Wohnzimmer aufgefunden. Es gibt keinen Abschiedsbrief, weshalb Gibbs und sein Team auch die Möglichkeit eines Mordes in Betracht ziehen. Bei ihren Ermittlungen stossen sie auf Videotagebücher, die Melissas Doppelleben offenbaren. Ihre Eltern, der Verlobte und ihre Freundin Kerry haben nichts davon gewusst … McGee stösst auf die Nachricht, dass die Leiche eines Lehrers von Melissas und Kerrys Highschool nach vierzehn Jahren aufgefunden wurde. Die Mädchen hatten ihn damals in den Wald gelockt, um ihm Angst zu machen, denn der Mann hatte sie und andere Schülerinnen sexuell belästigt und missbraucht.
Die 15-jährige Genevieve Bell unternimmt mit ihrer Freundin eine Spritztour im „geborgten“ Maserati des Nachbarn. Dabei überfahren sie versehentlich einen Marine. Als Gibbs und sein Team Genevieve dazu befragen will, müssen sie feststellen, dass sie mit ihren Eltern verschwunden ist. Abby ortet sie aber in einem Motel und Genevieve besteht darauf, sich den Agents zu stellen. Ihre Eltern haben sie als Baby zu sich genommen, weil ihre noch sehr junge Mutter arbeiten musste. Nach deren Drogentod haben sie die Geburtsurkunde gefälscht und das Baby als ihr Kind ausgegeben. Seitdem waren sie aus Furcht vor Entdeckung immer auf der Flucht.
Während der Ermittlungen im Mordfall des Navy Commanders Willis treffen Gibbs und sein Team auf den Ex-FBI-Agent Fornell. Der ist inzwischen Privatdetektiv und untersucht den Fall im Auftrag eines Geldinstituts. Vance verfügt, dass man gemeinsam an der Lösung arbeiten soll. Gibbs ist nicht sehr erfreut darüber, denn er hat Fornell gegenüber ein schlechtes Gewissen. Er hat mit seiner Aussage in dem Prozess gegen den mutmasslichen Serienmörder Gabriel Hicks eine Aussage gemacht, die Hicks die Freiheit und Fornell das Ende seiner Karriere beschert hat.
Sloane wurde bei der Explosion von Jessica Schaeffers Auto nur leicht verletzt, während Schaeffer in den Flammen starb. Die Anwältin hatte ihr Mandat als Vertreterin von Gabriel Hicks niedergelegt, nachdem sie neue Fakten erhalten hatte, die Hicks’ Schuld zweifelsfrei beweisen. Hicks hatte daraufhin eine Bombe in ihrem Auto platziert. Schaeffer war bei Hicks’ ehemaligem Mithäftling gewesen. Der entpuppt sich als alter Bekannter von McGee und seinen Kollegen. Es ist der Serienkiller Paul Triff.
In einem Versorgungspaket an die U.S. Marines wird Zynid gefunden. Die Spur führt Gibbs und sein Team zu Sergeant John Ross. Der inzwischen im Ruhestand lebende Sergeant organisiert aber hunderte solche Sendungen an Truppen weltweit und beteuert seine Unschuld. Tatsächlich spricht vieles dafür, dass jemand Ross den Mordanschlag anhägnen will. Unerwartet gerät Whit Dexter, der über seinen Podcast Verschwörungstheorien verbreitet, ins Visier der Ermittler.
Die Folge einer Reality-Show führt Gibbs und Ducky auf die Spur einer vermeintlichen Mordwaffe, die zu einem 16 Jahre alten Mordfall gehören könnte. Damals wurde die Spitze eines hölzernen Vikinger-Schlägers im Schädel eines getöteten Offiziers gefunden. Die Frau, die den Schläger in der Show verkauft hat, führt die Ermittler zu jenem Mann, von dem sie das ungewöhnliche Relikt einst erstanden hat. Doch auch der Killer ist längst dabei, die noch verbliebenen Spuren zu beseitigen.
Die NCIS-Agenten sind gerade dabei einen ersten Blick auf Duckys Autobiografie zu erhalten, als eine Explosion das Hauptquartier eschüttert. Auf dem Dach ist eine Rohrbombe explodiert und während das gesamte Gebäude evakuiert wird, bleiben Gibbs und sein Team zurück um die Beweise zu untersuchen. Als schließlich das gesamte Versorgungs-System des Gebäudes zusammenbricht, sitzen die Agenten in verschiedenen Teilen des Hauses fest.
Die Leichen eines Ausweis-Fälschers und eines Gang-Mitglieds werden in einem Plattenladen aufgefunden. Der letzte noch fertiggestellte Ausweis des Kriminellen trägt den Namen von Marine Sgt. Rico Ruiz. Bei den Ermittlungen stoßen McGee und Reeves auf Kelly Connor, die sich auf einer Militärbasis um eine Gruppe von Flüchtlingskindern kümmert. Eines dieser Kinder erkennt Ruiz wieder und wird damit zu einer wichtigen Zeugin – eine Zeugin, die ausgerechnet bei Gibbs in Sicherheit gebracht wird.
Das NCIS-Team versucht das Schicksal von Petty Officer Thomas Billings zu klären, dessen Gefangenentransport bei einem vermeintlichen Unfall in einen See gestürzt ist. Schon bald steht aber fest, dass es sich um einen gezielt herbeigeführten Unfall handelt und dass Billings, dem schwere Körperverletzung vorgeworfen wird, auf der Flucht ist. Bei der Suche trifft Torres auf die blinde Annie Barth, die zu einer Ohrenzeugin der spektakulären Flucht geworden ist und die dem Ermittler imponiert.
Gibbs wird von der Veteranin Sara Carter gebeten, den Tod ihrer Mutter zu untersuchen. Mae Carter, ebenfalls eine frühere Militärangehörige, starb vor einem Jahr bei einem Raubüberfall. Damals wurde ein Tatverdächtiger festgenommen, letztendlich konnte ihm der Mord aber nicht nachgewiesen werden. Zeitgleich freut sich Abby, dass es ihr gelungen ist einen Tisch in einem neuen Restaurant zu reservieren, in dem es kalt wie in einem Iglu sein soll. Reeves begleitet sie an dem Abend, der für beide einen äußerst dramatischen Ausgang nimmt.
In der Notaufnahme kämpft Abby um ihr Leben. Von Ducky untersuchte Blutspuren führen die Ermittler zu Kent Marshall, der unehrenhaft aus der Army entlassen wurde. Doch der vermeintliche Täter kann vom NCIS-Team nur noch tot gefunden werden. Hat sein Auftraggeber ihn beseitigt? Dies scheint sich zu bestätigten, als Torres in der Wohnung ein Dossier über Abby findet. Damit steht fest, dass Abby und Reeves keine Zufallsopfer waren. Weitere Spuren führen die Ermittler schließlich zu einem alten Widersacher von Abby: Robert King, dem Mann hinter Project Tarburst.
Nach der Beerdigung seines Freundes Phil Brooke macht Gibbs eine unerwartete Entdeckung. Phil ist gar nicht tot, sondern hat nach einem Mordversuch mehrere Tage in einem Bunker ausgeharrt und bittet Gibbs nun um Hilfe. Währenddessen sind McGee, Bishop und Torres noch immer dabei den Verlust von Abby und Reeves zu verarbeiten. Dennoch machen sie sich an die Arbeit und müssen Gibbs erst einmal dabei helfen, Phil heimlich aus dem Bunker zu schmuggeln.
Das NCIS-Team untersucht die Bombendrohung auf einem Kriegsschiff, deren wahrer Ursprung einen sehr persönlichen Hintergrund hat. Sloane erkennt einen Mann wieder, der sie in Afghanistan gefangengehalten hat. Als sie ihn angreift, wird sie jedoch selbst festgenommen. Vance, Sloane und McGee identifizieren denn Mann schließlich als Nigel Hakim, einen Mitarbeiter der britischen Botschaft. Bei Hakims Flucht gerät ein Mitglied des NCIS in höchste Lebensgefahr.