Lors d'une opération conjointe entre la police de Los Angeles et le NCIS afin d'empêcher la vente de matériel militaire entre un trafiquant d'armes et un gang néo-nazi, Deeks abat un homme non armé. Le temps que l'enquête interne soit menée, il est transféré au sein des forces de l'ordre. Kensi a du mal à se séparer de son coéquipier...

Chris et sa famille décident de descendre dans le Sud pour assister aux obsèques d'un parent éloigné de Julius. Malheureusement, en attendant le bus à Port Authority, Chris et Julius perdent tout leur argent au jeu et ont trop peur de le dire à Rochelle...

Deux couples à la dérive et une situation financière explosive font mathématiquement un mort et trois suspects...

Eddie retrouve Kevin à l'entraînement de football. Son ami est irascible, et Eddie craint qu'il ne soit au courant de sa liaison avec Jackie. Cooper demande à Eddie d'être son témoin de mariage et à Thor de chanter à la cérémonie. Jackie, en manque, avale les pilules prescrites à sa fille. Déception pour Gloria Akalitus : la Première Dame ne viendra pas à All Saints. Jackie se voit obligée de révéler à Kelly qu'elle fait l'objet d'une enquête...

Zoé a des difficultés en chimie, matière dans laquelle elle n'obtient qu'une note de C lors d'un examen. Un nouveau précepteur est donc désigné pour s'occuper d'elle. A sa grande suprise, il s'agit de Logan. Bien que discret sur ses résultats, le garçon s'avère être un des meilleurs élèves dans cette discipline. Zoé commence donc à étudier la chimie en compagnie de Logan, sans le dire à ses amies...

Pour obtenir un poste d'enseignant, Greene doit publier un article dans une revue médicale. Mais il a beau se creuser la tête, il ne trouve pas de sujet réellement passionnant. Il est vrai que son travail et sa fille lui prennent l'essentiel de son temps. Aux urgences, une patiente particulièrement désireuse de se faire opérer va jusqu'à avaler du matériel chirurgical. Après le refus d'Anspaugh de pratiquer l'intervention chirurgicale qu'il recommandait pour son patient, Carter persuade Hicks d'opérer.

Une ancienne espionne des services de renseignement de la marine est assassinée. Anéanti, son mari Cliff découvre que son épouse menait une double vie. Officiellement, la victime travaillait pour une compagnie de distribution des eaux. Mais quand le NCIS comprend qu'elle avait un contact secret très au fait de la situation en Afghanistan, c'est au tour de Hetty d'être étonnée. Le contact en question n'est autre que Larry Basser, un ancien agent de la NSA avec qui elle a travaillé autrefois...

Alors que le docteur Olga Vukavitch s'apprête à savourer un repos bien mérité en Alaska, un groupe de terroristes y fait exploser un pipe-line. La violence de la déflagration fait voler le tuyau en éclats. Un nombre important de personnes est touché et la jeune Olga fait partie des victimes. Pour tenter d'empêcher que cette tragédie ne se produise, Frank décide de faire un voyage dans le temps...

Caroline, la petite-fille du botaniste Edwin Pargeter, fait appel à Rosemary et Laura pour s'occuper du musée créé par son grand-père...

Grabouillon, un chien gaffeur, est le compagnon de jeu de Pétunia, une petite fille plutôt sage qu'il entraîne dans ses bêtises. D'autres animaux les suivent.