À New York, Mack Taylor dirige une brigade d'experts en chimie, biologie, physique, mécanique et médecine. Ces experts mettent leur savoir au service de la justice. Le bras droit de Mac Taylor, Stella Bonasera, le seconde avec toute la passion qu'elle met dans son travail. Leur équipe se compose de Danny Messer, né à Brooklyn, d'un médecin légiste, un ancien chirurgien qui s'est reconverti après les décès de deux de ses patients, de Don Flack, impatient et fougueux, et d'Aiden Burn, jolie jeune femme capable de s'adapter à toutes les situations.

À la tête de cette équipe du NCIS, qui opère en dehors de la chaîne de commandement militaire, l'agent Special Leroy Jethro Gibbs, un enquêteur qualifié dont les qualités sont d'être intelligent, solide et prêt à contourner les règles pour faire le travail. Travaillant sous les ordres de Gibbs, on retrouve l'agent Anthony DiNozzo, l'agent Abby Sciuto et le Dr Donald "Ducky" Mallard. De meurtre en espionnage anti-terrorisme et sous-marins volés, ces agents spéciaux parcourent la planète pour enquêter sur tous les crimes ayant un lien avec l'US Navy ou l'US Marine Corps.

Quand ils ne peuvent plus compter sur leur chef, qui semblait pourtant invincible, des super-héros en crise sont confrontés au mal qui ronge le monde… et leurs vies.