《NCIS》不僅是一部充滿動作元素的劇集，當中更充滿幽默元素，劇情圍繞着一班被迫在高壓環境下工作的人員，在他們當中發生的故事既複雜又有趣。NCIS（海軍罪案調查處）特別探員利萊謝夫路吉斯是一名前海軍陸戰隊槍炮軍士長，他擁有高超的查案能力，並領導著一支隊員各有個性的團隊。吉斯沉默寡言，只需一個眼神就能解釋清楚問題。他的團隊包括以下人員：NCIS特別探員添美菲麥基，他畢業於麻省理工學院，對電腦有豐富認識；NCIS特別探員艾倫娜「艾莉」畢夏，她分析問題的能力非常出色，而且意志堅定，更是一位理想主義者，負責國際威脅評估和全球準備工作；NCIS特別探員尼古拉斯「尼克」托利斯，大部分時間都在單獨執行臥底任務；NCIS特別探員積奇蓮「積奇」斯隆，她在NCIS當首席法醫心理學家的名聲甚響，更喜歡挑戰吉斯。當奴「德奇」馬拉德醫生見識廣博且經驗豐富，他是一名退休法醫；而占美帕瑪則是當奴的助手，他本性率真，是一名持有正式執照的法醫，負責在殮房工作；法醫卡茜凱因斯曾是當奴研究生助理，她總在關鍵時刻憑借敏銳的法醫技能解決問題，所以讓吉斯留下了深刻印象；里昂凡斯則是NCIS的現任處長，他負責統籌行動，亦是一位聰明且訓練有素的特工，總能在關鍵時刻力挽狂瀾。NCIS特別探員負責調查牽涉到美國海軍與美國海軍陸戰隊人員的犯罪事件，由謀殺、間諜活動、恐怖襲擊以及潛艇盜竊等罪案，他們都一手包辦調查。
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吉斯和麥基前往阿拉斯加，其他人則在總部調查連環殺手背後的陰謀。
一名男子在遊輪上的桑拿室裡離奇死亡，NCIS小組進行調查，而發現屍體的人正是麥基的岳母茱迪 （Patricia Richardson 飾）。
有人嫁禍謀殺罪於柏加探員身上，NCIS小組不顧自身安危，爭分奪秒破解真相。
海軍一級准尉拉菲納薩（Artur Zai Benson 飾）涉嫌販賣海軍機密，一個偷來的軍用無人機駕駛軟件，NCIS小組對此展開調查。
NCIS小組前往費城，調查一宗海軍士官被殺案，柏加少不更事的過去亦因此重新浮現。
在靶場盡頭的一架破舊汽車裡，有人發現一具後備海軍的屍體，NCIS小組進行調查。同時，卡茜在權衡購買槍械的利與弊。
一位精明能幹的財務顧問被槍殺，其屍體在一個海軍基地裡被發現。NCIS小組調查此案時，更盤問了死者生前為自己創造的三維全息影像。
北大西洋上的一艘民用研究船，接走載滿受傷海軍軍官的小艇。NCIS小組登船後發現恐怖分子，隨後被迫躲藏起來。另外，禮特探員帶著一個紙娃娃執行任務，只為姪女的小學班級拍些照片。
一名海軍中尉遇害，且屍體上的一隻眼睛不翼而飛。NCIS小組在調查過程中，踏進了鐵籠格鬥賽的世界。
NCIS小組發現的船隻殘骸，應該就是載著吉斯的那一艘，大家於是出發尋找吉斯，各人更發現吉斯此前與記者瑪琪羅倫（Pam Dawber 飾）聯手追蹤一名連環殺手，她之前寫了一篇揭露兇手身份的文章。
一位受人愛戴的海軍指揮官遇害，死者生前曾幫美國培訓了一批頂尖運動員，NCIS小組為此案展開調查。
一名惡名昭著的軍火商在出獄後大開殺戒，而托利斯多年前在一次臥底行動中的行為，現在他終於要面對其後果。
在海軍陸戰隊匡蒂科基地，外來人士擅闖軍事重地的事件頻生，NCIS小組對一班熱愛開派對的高智商青少年進行調查。在辦案過程中，特別探員麥基與當中一名少女蒂瑾菲爾斯（Cay Ryan Murray 飾）交上朋友。
NCIS小組試著搜捕吉斯此前追緝的連環殺手，與此同時，NCIS小組發現另一個人，也在追蹤此案的進展。
NCIS小組調查一名後備海豹特擊隊軍醫的死因，眾人被迫請求剛在NCIS受訓的姬娜（Naomi Grace 飾），協助完成一項極危險任務，而姬娜就是凡斯處長的女兒。
吉斯和柏加駕車上路，尋找一位慘遭連環兇徒下毒手的受害者。另外，禮特探員潛入一間與謀殺案有關的大型製造公司，執行臥底任務。
占美和卡茜前往匡蒂科調查擅闖者的死亡案件時，接觸到致命生物毒素。NCIS小組向卡露威爾遜博士（Meredith Eaton 飾）尋求解藥。托利斯試着分散占美女兒的注意力，她本來要跟爸爸共度一天時光，才跟著他來到辦公室。
在一位海軍士官舉辦的寶寶性別揭秘派對上，有場可怕的意外發生了。NCIS小組調查一宗在真實犯罪播客節目裡，廣為流傳的教師失蹤案。
一名退休海軍軍官疑似自殺，NCIS小組進行調查，而死者曾在帕瑪和禮特的悲痛互助小組中出現過。NCIS特別探員珍妲倫特（Vanessa Lachey 飾）打來叫托利斯前往夏威夷，因她找到重要證人，而此人跟他們查過的案件有關。
NCIS小組調查一宗海軍指揮官被殺案，而在占美能進行驗屍前，死者屍體就突然爆炸。
一名曾做過調查記者的後備海軍人員意外死亡，NCIS小組開始偵緝此案。一場重要的器官移植手術出現嚴重問題，禮特和占美被迫暫時擱置戀情。
