Dans l'espoir d'épargner à une famille une nouvelle tragédie, la Secrétaire de la Marine demande au NCIS d'aider un officier atteint d'une leucémie à trouver un donneur de moelle osseuse après la mort de son frère et de sa soeur. Pendant ce temps, Bishop rentre chez elle, en Oklahoma, pour Thanksgiving...

Ducky a été agressé par un homme, qui prétend posséder des informations sur son demi-frère, mort il y a quelques décennies. Les agents du NCIS se mettent à la recherche du suspect. Pendant ce temps, Ducky se replonge dans son passé. A l'approche des fêtes, Bishop et Jake discutent de leur relation...

L'armée localise un avion ne répondant à aucun contact radio. La décision est prise de le forcer à se poser. Aucun passager ne survit au crash. L'équipe de Gibbs ouvre une enquête sur cette étrange affaire. Comme le vol était parti de la Nouvelle-Orléans, l'équipe locale est également sollicitée...

Alors qu'ils enquêtent sur le meurtre d'un Marine, qui devait témoigner devant un grand jury, l'équipe du NCIS découvre un trafic humain d'envergure internationale. De son côté, McGee espère passer la nuit dans la maison d'un collègue : une tempête a, en effet, provoqué des pannes de courant dans la ville....

Quand un scaphandrier est assassiné sur son lieu de travail, son corps, ainsi que ses collègues suspectés du meurtre, doivent rester dans une chambre de décompression pendant quatre jours entiers. Les agents du NCIS en profitent pour faire avancer cette enquête peu orthodoxe en dehors du caisson...