Esta nueva temporada tiene un dramático comienzo luego de que el equipo de NCIS, liderado por los agentes Sam Hanna (LL Cool J) y “G” Callen (Chris O’Donnell), se encuentra en grave peligro luego de haber viajado a México a rescatar al hijo de la Directora Ejecutiva del escuadrón, Shay Mosley (Nia Long), que había sido secuestrado por su padre Spencer Williams (Lamont Thompson). Gravemente heridos e incapaces de comunicarse con su equipo base en los Estados Unidos, Sam, Callen, Kensi (Daniela Ruah) y Deeks (Eric Christian Olsen) buscarán el camino para regresar a casa de manera segura. Mientras tanto, Mosely y el retirado Almirante Hollace Kilbride (Gerald McRaney) están tratando de ayudar a sus colegas desaparecidos recorriendo cada esquina y contactando a cada contacto que tienen tanto en México como en Washington.

Además, esta nueva temporada contará con la incorporación de Louis Ochoa encarnado por Esai Morales (How To Get Away With Murder, Chicago P.D.), luego de que se presenta en el departamento de Los Ángeles junto con el fiscal del Departamento de Defensa John Rogers (Peter Jacobson), con el cargo de Director Adjunto y responsable de investigar a la unidad y las personas que trabajan allí. Ochoa, un agente inteligente y dominante, llega para proteger al equipo de NCIS LA y se mostrará desde un principio como un gran aliado y una persona confiable para los integrantes del departamento.