Enquanto Sam e Deeks recuperam de uma tortura traumática que terá um impacto duradouro nas suas relações pessoais e profissionais, vidas ainda estão em perigo enquanto a equipa NCIS: LA procura armas nucleares roubadas.

Num esforço para ajudar Sam e Deeks a regressar ao trabalho, Hetty recorre ao psicólogo operacional Nate Getz para os ajudar a lidar com a sua experiência traumática. Enquanto isso, o resto da equipe NCIS: LA investiga o assassinato de um ex-almirante da Marinha e de um polêmico jornalista a bordo de um jato particular.

A equipe NCIS: LA deve descobrir quem comprometeu um projeto confidencial de vacina de uma empresa de biotecnologia. Enquanto isso, Deeks luta contra suas emoções ao retornar ao campo.

A equipe NCIS: LA se encontra em perigo enquanto investiga o caso de sequestro de um homem que afirma ser o pai de Callen.

A analista Nell Jones se junta à equipe NCIS: LA em campo quando a namorada de um ex-oficial da Marinha é sequestrada em troca de inteligência da Marinha. Enquanto isso, Deeks, sem saber, quebra uma das regras de Hetty.

Quando um hacker de 15 anos compromete missões, Callen se disfarça em uma prestigiosa escola secundária.

A equipe deve alertar a Segurança Interna quando descobrir uma ameaça a um trem com base em Los Angeles durante uma investigação de assassinato.