Les agents "G" Callen, Sam Hanna, Kensi Blye, le Détective du LAPD Marty Deeks, le prodige de l’informatique Eric Beale et l’expert analyste Nell Jones s’attaquent à des ennemis aux quatre coins de la planète, comme des espions nord-coréens ou des truands russes, en particulier, Arkady Kolcheck. Les membres du NCIS vont faire partir d'une secte, vont protéger des mannequins ou encore s'inviter à travailler au coeur d'une centrale nucléaire... Au même moment, Kensi et Deeks découvrent les joies de la vie à deux.
Callen fait cavalier seul pour retrouver la trace d'Arkady Kolcheck. Défiant le NCIS, il se rapproche en secret d'un ancien membre du KGB et oblige Hetty à exiger son arrestation par ses propres collègues…
S07E02 - Double jeu
L'agent de la DEA Talia Del Campo fait équipe avec le NCIS après le meurtre de son coéquipier. Arrêté pour avoir voulu transmettre une liste d'informateurs au sein des cartels mexicains, l'homme aurait agi sous les ordres d'un cabinet d'étude de comportement sous contrat exclusif avec le gouvernement…
S07E03 - Mademoiselle Diaz et son chauffeur
Le NCIS collabore avec Alex Elmslie, un membre du Tribunal Pénal International qui traque depuis 20 ans un général péruvien. En passe d'être élu Président, l'homme a été à la tête d´un massacre auquel aurait survécu une jeune fille. Pour protéger cette cible potentielle, devenue un célèbre mannequin à Los Angeles, Kensi se fait passer pour son agent et Deeks pour son chauffeur…
S07E04 - Sous la contrainte
En congés, Callen et Sam reçoivent un téléphone portable : un mystérieux interlocuteur les menace de tuer des inconnus s'ils ne lui obéissent pas.
S07E05 - Tour de passe-passe
L'équipe fait la connaissance de Tony DiNozzo, venu de Washington pour récupérer un prisonnier à l'atterrissage d'un vol en provenance de Singapour pour Los Angeles. Accusé de blanchir l'argent de groupes terroristes, l'homme s'est enfui après s'être fait remplacer par un sosie. DiNozzo, qui n'a pas informé Gibbs de cet incident, a besoin de ses confrères pour retrouver le fugitif au plus vite…
S07E06 - Retrouvailles explosives
Un agent de l'ATF en mission d'infiltration disparaît avec l'argent d'une transaction d'explosifs. Premier coéquipier de Sam au NCIS avant Callen, l'homme est un ancien toxicomane. Sam et le reste de l'équipe doivent le retrouver et déterminer s'il est toujours fiable…
S07E07 - L'Emprise
Un ingénieur du département de la Défense, ayant connaissance de projets secrets, a rejoint l'église de l'esprit libéré, une secte soupçonnée de faire de l'espionnage militaire et de se débarrasser des fidèles qui tentent de fuir. Kensi et Deeks infiltrent la secte en tant que nouveaux membres..
S07E08 - Des adieux sans fin
Exfiltrée du Soudan par le NCIS pour son témoignage contre son frère criminel de guerre, Jada Khaled, bénéficiant du programme de protection des témoins, disparaît après l'attaque de son convoi. L'un des assaillants appartenant au cartel de Molina, engagé pour l'enlever et la renvoyer au Soudan, Kensi fait équipe avec Talia del Campo, de la DEA, pour infiltrer le cartel…
S07E09 - Tromperies
Le NCIS doit remonter la piste d'une note retrouvée après un accident de la route, sur laquelle est inscrit le nom d'un terroriste, recruteur et propagandiste de Daesh. L'enquête les mène à une agence de mannequins qui recruterait de jeunes Américaines pour les marier à des djihadistes…
S07E10 - Affaires internes
Deeks est arrêté pour le meurtre de son ancien équipier de la police, qu'il soupçonnait de corruption. Le NCIS se mobilise pour prouver son innocence, suivant la piste d'un ancien membre des affaires internes, arrêté par Deeks pour trafic d'armes et tout juste évadé de prison…
S07E11 - Sauvez le réveillon !
Le NCIS se prépare à célébrer Noël, sauf Granger qui n'a pas vraiment l'esprit à la fête. Les agents doivent malgré tout enquêter sur le meurtre d'un espion nord-coréen, empoisonné dans la rue avant d'être renversé par un véhicule…
S07E12 - Réacteur en surchauffe
Un sergent de l'armée qui travaillait également comme agent de sécurité dans une centrale nucléaire a été irradié. La direction ne facilitant pas l'accès au NCIS, Deeks et Kensi infiltrent la centrale pour déterminer si les failles de sécurité étaient intentionnelles…
S07E13 - Anges et démons
Les garde-côtes repêchent le corps de Larry Overson. Ancien Marine affecté à la NSA pourun projet top secret, il avait par la suite créé une société spécialisée dans les antivirus. LeNCIS découvre que son dernier appel téléphonique était destiné au lieutenant Mark Powellavec qui il a mis au point un « démon » : un programme informatique caché permettant decollecter des données...
S07E14 - Coups et blessures
Alors même qu'ils viennent d'annoncer leur emménagement ensemble, Kensi et Deeks sont assignés à la protection de Jack Simon, l'ex fiancé de Kensi qui a refait sa vie en Afghanistan. Jack était en contact avec un homme chargé de répertorier des antiquités afghanes. Alors que ce dernier a disparu, le NCIS craint que cette liste ne tombe dans les mains des terroristes…
S07E15 - Matriochka (1/2)
Après avoir découvert qu'Anna Kolcheck était impliquée dans l'enlèvement d'un ancien membre du KGB en échange d'une vidéo prouvant que son père est toujours vivant, le NCIS fait équipe avec elle pour retrouver la trace d'Arkady Kolcheck en infiltrant un gala donné au Consulat russe.
S07E16 - Matriochka (2/2)
Sam, Callen et Anna Kolcheck partent en mission secrète à Moscou pour exfiltrer Arkady Kolcheck et l'agent de la CIA de la prison où ils sont détenus. Sur place, ils vont recevoir l'aide d'un homme qui semble familier à Callen…
S07E17 - Vengeance en sursis
Sam et Callen se rendent en Érythrée aux côtés des soldats luttant contre la LRA, une armée dont le commandant est recherché pour les exactions commises depuis plus de 10 ans. Sur place, Sam découvre que la LRA détient de nombreuses informations sur lui et sa famille, et que la femme dont il était tombé amoureux, Jada Khaled, est retenue captive à cause de son frère qui a rejoint les troupes rebelles…
S07E18 - L'Offre et la demande
Un espion cubain parvient à s'échapper d'une planque de la police juste avant son échange contre un prisonnier américain détenu à La Havane. Le NCIS découvre alors avec stupeur que c'est Anna Kolcheck qui l'a aidé, et tente de découvrir pour le compte de qui la jeune Russe a effectué cette mission…
S07E19 - Un nouveau fils
Une bombe provenant d'une ceinture piégée explose dans le centre de Los Angeles.
S07E20 - Bons baisers de Pyongyang
Assignés exceptionnellement à la protection des participants à une réunion sur le Pacifique, réunissant des amiraux venus d'Asie, le NCIS soupçonne la présence d'un agent nord-coréen dont la mission reste à identifier…
S07E21 - Agent triple
L'attaque d'un convoi militaire conduit l'équipe à retrouver le psychologue Nate Getz, chargé par Hetty d'une mission sous couverture pour démanteler une organisation criminelle mais ne donnant plus de nouvelles depuis plusieurs mois. Lorsque Callen est kidnappé, tous se demandent si Nate n'a pas trahi son pays…
S07E22 - Les Liens du sang
Après le meurtre d'un espion nord-coréen figurant sur une liste de noms à abattre, le NCIS recherche le dernier homme encore en vie. Escortée par Owen en personne après son arrestation par le NCIS pour avoir exécuté plusieurs espions nord-coréens, Jennifer Kim lui avoue savoir qu'Owen est son père biologique…
S07E23 - Pas de fumée sans feu
Un incendie criminel dans un conteneur sécurisé du Département de la Défense a causé la mort d'un pompier. Pour découvrir l'auteur et identifier les données volées, Sam et Callen intègrent la brigade de soldats du feu…
S07E24 - La Loi du Talion
Sam reçoit un code de détresse de son fils Aiden alors que son école militaire est prise d'assaut par un groupe terroriste. Sam, Callen, Kensi et Deeks se précipitent sur place avant les autres équipes d'intervention pour libérer les otages…