NCIS (Naval Criminal Investigative Service) è più di un semplice action drama. Condito da dosi abbondanti di umorismo, è un telefilm che mette a fuoco le dinamiche a volte complesse e sempre divertenti di una squadra costretta a lavorare insieme in situazioni ad alto stress.
L’agente speciale NCIS Leroy Jethro Gibbs (Mark Harmon), un ex sergente della Marina le cui competenze come investigatore non hanno eguali, conduce una squadra di eccentriche personalità. Gibbs è un uomo di poche parole, gli basta uno sguardo per dire tutto. Il team comprende l'agente speciale Anthony DiNozzo (Michael Weatherly), un ex detective della squadra omicidi, che può apparire come un superficiale dongiovanni, ma i cui istinti in campo sono senza pari; la specialista forense Abby Sciuto (Pauley Perrette), una talentuosa scienziata il cui spirito dark corrisponde al suo stile gotico e ai suoi gusti eclettici; l’agente speciale NCIS Timothy McGee (Sean Murray), laureato al MIT la cui solida brillantezza con i computer fa passare in secondo piano le sue insicurezze sul campo e Ziva David (Cote de Pablo), un ex agente del Mossad che ha un legame con Gibbs per la morte del suo acerrimo nemico, Ari, il terrorista che ha ucciso l’ex agente speciale NCIS Kate Todd, che compare nelle prime serie. Ad assistere la squadra è il medico legale Dr. Donald "Ducky" Mallard (David McCallum), che sa tutto perché ha visto tutto, e non ha paura di raccontarlo. A completare la squadra è il nuovo direttore dell'NCIS, Leon Vance (Rocky Carroll), che sfida costantemente Gibbs con la sua inclinazione per il nonsense.
Tra omicidi, spionaggio, terroristi e sottomarini rubati, questi agenti speciali viaggiano il mondo per indagare tutti i crimini connessi in qualche modo con il corpo della Marina.