空军一号上的一名海军上尉在和总统共进晚餐之后突然中毒身亡。海军罪案调查处（NCIS）的盖布斯奉命来调查死因，和特勤处总统的保镖凯特·托德合作。FBI、CIA等机构在空军一号上各执一词，混乱不堪，盖布斯带着他的得力助手托尼、马拉德医生趁乱抢得先机，开始全面调查。在调查过程中发现，根本不会凶手有机会在总统的食物里下毒，所以死去的上尉很可能早就中了毒。正当事情一筹莫展，大家互相猜疑的时候，又有一名海军上尉在自己的车里死去，他还有一个身份是凯特·托德的男友。

因为违反规定和自己的同事约会，凯特·托德从特勤处辞职，盖布斯将其招募到了海军罪案调查处。一名海军陆战队士兵的尸体突然从天而降，穿透了一辆越野车的车顶。盖布斯带着部下来到现场，发现这个死去的士兵的降落伞拉绳被人烧断了，凶手很可能是他一起跳伞的战友，他们没收了伞兵的降落伞包，能够在跳伞前接触到这些伞包的一共有三个人，托尼奉命和伞兵一起跳伞。

一辆无人驾驶的快艇冲上了迈阿密海滩，一群正在野营的人被冲散，一名海军军官的尸体被发现。盖布斯带着凯特和托尼来到现场，发现现场已经被破坏，而在不远处还有另一具尸体，身上携带着整整一包假钞。经过调查发现和国际贩毒集团有关，可是随着调查的深入，发现这只是障眼法，真正的目标是供电塔。

一伙潜水的年轻人在珊瑚礁附近发现了一具穿戴整齐的海军尸体，他的腰上缀着沉重的铁快。尸体很快得到确认，是个十九岁的新兵，在一艘从波多黎各开来的军舰上服役。盖布斯带着凯特和托尼来到军舰调查，得知船员间盛行玩网上杀人游戏，艾比得到代码进入这个游戏，得到了这个新兵的网络日记，而托尼在波多黎各的调查发现了更大的秘密，械斗已经从虚拟走进现实，这个新兵混淆了现实和虚拟的界限。

一个猎人在马里兰的国家公园打猎，发现了一个废弃的弹壳，里面有一具已经成了木乃伊的海军中尉。经过调查，这个名叫休斯的中尉是个卷走120万海军军费的不名誉的嫌疑犯，但是她的妻子不相信，他们的女儿也因为父亲的丑闻得不到大学基金。当时指认休斯的两个同伴一个回到了墨西哥，一个中了奖卷成了富婆，可是当时的审讯充满了疑点，休斯在失踪的那个时间正在给医院里的妻子打电话。

一个海军士兵休假期间在酒吧发狂，海军怀疑他吸毒可是没有任何证据，接着在他服役的罗斯福航空母舰上又陆续发生海军发狂事件，盖布斯受以前的下属斯坦邀请前来调查，托尼面对盖布斯对斯坦的欣赏很是嫉妒。凯特和托尼在航空母舰上总是迷路，舰上的监视录像和海员的行为也没有任何异常，直到在士兵床位悬梯上发现了咖啡因粉末，士兵们都随身携带咖啡因胶囊，为什么洒的到处都是？而船员发狂的迹象是安非他明中毒。

一具海军尸体在盐酸桶里被泡得面目全非，唯一的身份识别是他身上一所潜水艇标志的文身，可是那艘潜水艇上并没有人员失踪。盖布斯怀疑有人冒名顶替，他带着凯特进了潜艇，托尼必须和新来的海军基地菜鸟探员麦基合作。潜艇里的调查越来越清晰，托尼和麦基闯进了嫌疑人的房子，种种迹象表明，极端保护鲸鱼的绿色组织打算在潜艇里释放神经气体沙林气。嫌疑人自杀了，潜艇的危险似乎解除了。

一名古巴关塔那摩基地的军官死在驾驶途中，死因是吞进肚子里的绿宝石穿透了肠胃，这些绿宝石经过鉴定产自阿富汗……盖布斯一行来到关塔那摩寻找线索，驻地的特别探员卡西蒂非常引人注目，她实际上是死去的军官赛义德的秘密女友。卡西蒂对自己的嫌疑犯身份非常愤怒，极力洗脱嫌疑。原来她在不知情的情况下被人利用，因为有杀手要潜入基地，他的目标是关在里面的——本·拉登的侄子。

两名在南美的海军上尉因公殉职，死因成了军事机密。在葬礼的进行过程中，其中之一吉姆的妻子接到了吉姆的电话，声称自己还没有死……两位军官的上司沃尔什上校找到盖布斯，上司声称两位军官是因为嫖妓风波被当地人用甲醇毒死的，为了名誉不能公开死因。当盖布斯再次找这位上校时，发现他是一个冒名顶替者。吉姆再次打电话来声称自己没有死，经过批准盖布斯开棺验尸，里面确实躺着吉姆，可是他只死了两天，而且是被活生生防腐处理的……

一位失去记忆的女士拦住一辆疾驰的车，声称自己的是被活埋的，她只记得一颗炸弹将要炸毁一艘海军舰艇。在活埋的地点，盖布斯找到了一枚旅馆钥匙，上面隐藏着微小的号码，而这种隐形刻字技术通常只用来标记钻石。病人的记渐渐恢复，她是一位在德国公司的炸弹专家，名叫苏珊。没有什么恐怖事件，仅仅是让人心碎的感情故事，苏珊被和自己有婚外情的上司活埋。苏珊决定用自己的方式报仇……

新来的海军技术员在用卫星监测系统偷看在海滩上的美女时，意外的目睹了一起谋杀。死者是一位分管边防观测的上校，他刚研发了一种观测枪，只制作了一个原型，在他死亡的同时原型也不翼而飞。嫌疑最大的是上校的研发中心主管和自己的婚外恋情人。艾比找到了自己在卫星观测中心的朋友，他们开始对嫌疑人进行追踪……

一个流浪汉在翻找垃圾桶时意外发现一条人腿，上面的文身番号证明死者是个海军。通过文身查到这名22岁名叫当姆年轻人的死因竟然是心肌梗塞！托尼和凯特来到登记当姆死亡的小镇，小镇年老的女医生汤玛斯把当姆死亡的过程说得滴水不漏。盖布斯查到了当姆的死亡保险受益人——他的姐姐，却发现两个人有着超越姐弟的关系。当姆的姐姐作为最大的嫌疑人接受调查，却在她家衣柜里意外发现了汤玛斯医生……

海军招募办公室的一名军曹被狙击手射杀，杀手从几百米外的的墙上拿掉一块儿砖做瞄准点，手段非常高明。调查工作完全没有头绪，军曹没有任何敌人，在这时FBI又来横插一脚。盖布斯决定自己假扮军曹招募新丁，引诱杀手出现。杀手终于出现了，他射出了子弹，但是被防弹玻璃隔住了……

在格雷斯郡，一名海军上校在路边被杀害，钱物衣服都被洗劫一空，盖布斯必须和当地强悍的女治安官合作，可是这名治安官更大的兴趣是追求盖布斯。杀人现场的迹象表明，凶手是一名女性。陆续又有男性受害者出现，杀人手法相同，又一个连环杀手出现了。海军上校的妻子正在和他打离婚官司，而上校的女上司涉嫌对他性骚扰，她俩成为最大的嫌疑犯，可是在她们被监控后，出乎意料的凶手出现了……

盖布斯在“沙漠风暴”行动中的老上司里安涉嫌抢劫300万军费，机场监测录像显示他偷偷回国了，与此同时，盖布斯收到了一个酒壶，上面有一个弹孔。他们来到里安上校的小屋。里面只有一个已经中弹死去的人和一颗将要爆炸的炸弹……里安教授给盖布斯打电话约他到一家咖啡馆会面，盖布斯摆脱FBI的跟踪来见里安上校，上校告诉盖布斯自己是被冤枉的。FBI前来兴师问罪，凯特和托尼觉得盖布斯有什么事情瞒着他们……

一具以色列人的尸体被送进马拉德医生解剖室，当医生拉开尸袋，里面是个持枪的活人……杀手声称要回恐怖分子卡山的尸体，胁迫马拉德医生让艾比把所有的证物都送到解剖室，艾比此时正受到尸体恐惧症的影响，她求助凯特。凯特来到解剖室，马拉德医生混乱的回答让凯特知道了意外，正当凯特打算行动时，恐怖分子先发治人……

一名死去的海军上士从一个肮脏的厕所屋顶坠落，盖布斯率领众人来到现场。放跑了恐怖分子的盖布斯异常愤怒，凯特和托尼小心翼翼地跟着。死去的上士名叫戈登，是个军械库的仓储人员，平时和其它四个士兵混在一起，案发当晚，其它四个人也在附近的酒吧。盖布斯把其它四个人找人，发现他们几个早已串供。在证据和盖布斯的布局下，四个人总算招供，可是事实是相反的……

海军军官科顿的妻子被杀了，虽然他自己报了案，可是仍有很大的嫌疑。凯特奉命在科顿家保护他的孩子，半夜科顿突然出现……盖布斯和凯特来到科顿的父母家，面对那个过早失去母亲的孩子，盖布斯让凯特和麦基留下保护这家人。面对所有的嫌疑犯都有不在场证明，盖布斯决定用引蛇出洞这一招……

NCIS的特别探员克里斯被人杀害，死后更惨遭剖腹，这好像跟他死前正在查的一件案子有关。在克里斯的家里，托尼接到麦基的电话，得知了那是一桩贪污海军失踪案，失踪者是沃斯上校。马拉德医生在克里斯的身体里发现了相机的储存卡，储存卡里的照片是一个叫阿曼达·瑞德的女人，盖布斯租下了这个女人对面的公寓进行追踪，托尼则迅速和她开始约会，事情没什么进展，直到艾比发现阿曼达和沃斯上校的DNA一致……

海军陆战队的雅提拉斯上士在一个酒吧附近失踪，因为他是会组装小型喝武的人员，盖布斯带领小组开始寻找他。雅提拉斯上士上士的指挥官萨科认为他是逃兵，可是艾比对比了档案发现萨科的队伍里已经失踪过3个人……托尼再次到酒吧探听情况，在喝过一杯酒后倒地，醒来发现自己和奄奄一息的雅提拉斯一起呆在下水道里。盖布斯和卡特到处寻找托尼，萨科中校也出现在下水道里的，可是他很快被人枪杀，凶手另有其人，而这其中的故事充满了悲哀……

一帮玩极限运动的孩子在树林里发现一具被火箭炮打烂的海军尸体，经过调查，这名军官是军械库的守卫人员，杀死他的武器也出自国防军械库。凯特调查军官的家，托尼则假扮有污点的军官去卧底，在交易的时候却意外碰到了枪管局的梅林达，对方声称自己在秘密调查枪支走私。盖布斯假扮更大的军火商和梅林达去见秘密民兵组织，武器被看出有问题，盖布斯被一枪击中心脏……

海军上尉詹森在逃生演习中从悬崖摔下身亡，在事故现场，盖布斯发现了一个坏掉的登山索挂钩。事情没什么头绪，只能从那个挂钩上的指纹开始。麦基和艾比约会，两人有点儿不欢而散……神父拉里是詹森的好朋友，詹森上尉生前的最后两个电话就是打给他的，可是他有完全的不在场证明，而且挂钩上唯一的嫌疑指纹是詹森的妻子的，但是更大的秘密在里面……

盖布斯梦到了那个逃脱的恐怖分子，也梦到凯特死在停尸房了，似乎要有不好的事情发生……在麦基的努力下，恐怖分子的身份终于查明，是个叫阿里的医学博士。此时正好是以色列总统来访的日子，恐怖分子似乎盯上了舰队一号。阿里派人引开托尼，将凯特绑架，凯特觉得阿里的言行很奇怪。FBI找到盖布斯，希望盖布斯不要插手，因为阿里的真正身份是摩萨德的双重间谍……