国防総省に勤務する海軍大佐の妻と目の不自由な幼い娘が誘拐される。その直後、犯人は大佐に200万ドルもの大金を要求。大佐から極秘に依頼を受けたＮＣＩＳは、救出作戦を開始する。
海軍基地の宿舎跡で、ミイラ化した花嫁姿の女性が発見される。その部屋は、犯人の手によってなぜか1950年代の家具で統一されていた･･･。
小さな田舎町にミステリーサークルが突如出現し、そこで海兵隊のヘリが発見された。操縦士と副操縦士の姿はなく、ギブスたちが捜査に当たるが、町の住民は彼らに強い警戒心を示す。
海軍基地内でレイプ絞殺体が発見され、ＮＣＩＳは現場へ向かう。死体を見たダッキーは、10年間未解決のままのある事件を思い出す･･･。
海兵隊の爆撃訓練場でＦＢＩ潜入捜査官の遺体が発見された。ＮＣＩＳは、マフィアがそこに長年死体を捨て続けていた事実を突き止める。
スーパーマーケットの駐車場で海軍少佐の車が爆破された。彼女にはアフガニスタンで民間人を誤爆した過去があった。ＮＣＩＳはテロリストの襲撃から守ろうと、少佐と家族の護衛に当たる。
第二次世界大戦の名誉勲章受章者が、約60年前に硫黄島で親友を殺したとＮＣＩＳにやってくる。真実は他にあると感じたギブスたちは、彼を刑務所に行かせないために奮闘する。
まるで“人体自然発火現象”のように突然炎に包まれ、焼死した海軍中佐。ＮＣＩＳは彼の死の謎を探る。
レイプされそうになり、男を撃った海兵隊員の妻。しかし犯人は、彼女の恋人だったと主張する。メールのやり取りも見つかり、被害者がわざと自宅に男を誘い入れた疑いが出てくる。
囚人のふりをして窃盗犯と共に護送車から逃亡したトニー。鎖でつながれた２人をギブスたちが追跡するが、途中で行方不明になってしまう。
２年前に失踪した海軍大尉が、車ごと湖に沈んだ状態で発見される。場所を言い当てたのは、これまでにも数々の事件を解決してきた探偵だった。殺人の疑いも出てきたため、ギブスたちは彼と協力し、一緒に捜査することに･･･。
海軍兵曹が殺されたとの通報が入り、ギブスたちが駆けつけると遺体は消えていた。死は偽装だったと分かった矢先、彼が実際に遺体となって発見される。
バラバラに刻まれた３体の死体を検視するなか、ダッキーは1体が自分の知る人物だと気づく。残り２体の身元も判明し、ギブスたちはただならぬ事態に捜査を急ぐ。
海軍兵が絞殺されたという通報が入るが、現場には争った形跡も死体もない。ギブスは事件性を見極めるべく、新米捜査官マクギーに担当させる。
海兵隊員がキャンプ中に崖から落ちて死亡する。NCISは、彼が死の直前まで撮っていたビデオを手掛かりに捜査する。テープに残されていた真実とは？
バーテンダーが目を覚ますと、隣で寝ていたはずの女性が死んでいた。彼女が海軍の兵曹だったことからＮＣＩＳは捜査を進めるが、バーテンダーは自分が家に連れ込んだ女性とは別人だと主張する。
海兵隊下士官の元に女性の目玉が送られてくる。ギブスたちが捜査を始めた直後、彼は自殺。その後、南米で諜報活動を行っている彼の教官の存在が浮かび上がる。
ビキニ･コンテストに出場予定だった海軍兵曹が殺害される。NCISは彼女のストーカーが怪しいと考える。
イラクで婚約者を亡くして以来、精神が不安定になった海軍兵曹。彼女は兵士に襲われると必死に訴えるが、担当医は妄想にすぎないという。そんななか、彼女が病院で首を吊って自殺する。
予備役将校訓練課程の海兵隊員が首の骨を折られて殺害される事件が起きる。体には丸いアザも無数に残されていた。被害者のコンピューターから手掛かりを探しているところに、謎のインスタント･メッセージが次々と届き、捜査は迷走する。
イラクで仲間を救って戦死した海軍の衛生下士官。そんな彼に、かつて故郷で人を殺した疑いが出てくる。ギブスたちは彼の潔白を証明すべく捜査に当たる。
トニーがＮＣＩＳ捜査官あての手紙を開封したところ、白い粉が飛び散る。NCIS本部では生物テロの対応措置がとられ、ギブスたちは粉の正体の解明を急ぐことに･･･。
ドライブ中、2人の海軍兵が何者かに殺され、1人は両手を切り取られていた。
現場に向かったギブスたちは、被害者の車に仕掛けられた爆弾で命を落としかける。NCISが狙われていると直感したギブスに、FBIから「アリが戻ってきた」という知らせが届く。
