Najpopularniejszy serial telewizyjny na świecie jest kontynuowany na uwodzicielskich wybrzeżach Hawajów, gdy dowództwo obejmuje pierwsza kobieta jako agentka specjalna odpowiedzialna za NCIS Pearl Harbor. Ona i jej zespół równoważą obowiązki wobec rodziny i kraju, badając zbrodnie wysokiej stawki z udziałem personelu wojskowego, bezpieczeństwa narodowego i tajemnic samej wyspy.
Komandor Chase zostaje uprowadzona ze swojego domu przez wojskowego Rangera oskarżonego o morderstwo, zespół NCIS musi działać szybko, aby ją odnaleźć.
W Waszyngtonie z okazji przejścia na emeryturę byłego profesora. Agenci NCIS zostają zmuszeni do zbadania sprawy samobójstwa profesora. Tennant, Jimmy Palmer i Sam Hanna zostają porwani, a wszystko to wiąże się z tajemniczym samobójstwem.
Kiedy agent specjalny Pike wpada w zasadzkę podczas pracy pod przykrywką z lokalną japońską rodziną przestępczą, zespół musi znaleźć osobę odpowiedzialną za organizację ataków.
Po wybuchu w laboratorium mety zespół NCIS dowiaduje się, że jeden z nich jest celem ataku. Lucy dostaje swoją pierwszą dużą sprawę na pokładzie lotniskowca.
Kiedy morderstwo kapitana i jego żony odbija się echem w poprzedniej sprawie, zespół NCIS sprowadza byłego członka zespołu, aby pomógł ustalić, czy mają do czynienia z zabójcą-naśladowcą.
Dezerter marynarki przypadkowo wychodzi z ukrycia, a jego rodzina staje się celem, który napędza zespół NCIS i Charlie 1 do zbadania sprawy. Lucy zaskakuje zespół, wracając wcześniej na Hawaje.
Kiedy kilku oficerów marynarki wojennej pada ofiarą żartu, zespół prowadzi śledztwo. Podejrzewają, że mają do czynienia z kimś, kto dopuszcza się drobnych kradzieży. W końcu dowiadują się, że lotnik marynarki wojennej może być powiązany z ich celem, i poznają jego syna. Whistler próbuje nakłonić informatora do wypełnienia swojej części umowy, ale ten prosi o coś, czego Whistler nie może dać. Alex informuje Tennanta, że podjął decyzję zmieniającą jego życie.
Milius powraca i prosi Tennanta o ochronę dziewczyny, która ma informacje na temat handlarza bronią, którego FBI i MON chcą aresztować. Milius ujawnia, że to dzięki niemu Alex dostał się do Annapolis.
Kiedy Tennant przesłuchuje podejrzanego, podczas gdy helikopter się rozbija, musi wykorzystać swoje umiejętności, aby uratować siebie i innych pasażerów.
Odkrycie martwego byłego agenta MI6 ujawnia sekrety z przeszłości Tennant, zmuszając ją do podjęcia ekstremalnych wysiłków w celu wyśledzenia odpowiedzialnej strony.
Kiedy pojawia się osoba z przeszłości Jane w CIA, załoga NCIS szuka pomocy w nietypowym miejscu, żeby złapać zabójcę, który grozi zniszczeniem wszystkiego, co Tennant udało się zbudować.
Po przejściu badań lekarskich i psychologicznych Tennant jest zaskoczona, gdy Sam przeprowadza ostatnią rozmowę kwalifikacyjną, aby umożliwić jej powrót do pracy. Po włamaniu do bazy danych marszałka Stanów Zjednoczonych Sam dołącza do Tennanta w Las Vegas, aby zlokalizować hakera.
Po katastrofie samolotu transportowego więźniów, zespół NCIS musi odnaleźć skazańców, którzy uciekli na wyspę. Tymczasem Sam Hanna i Tennant mają za zadanie zlokalizować znanego rosyjskiego więźnia znanego jako „Chemik”.
Po bezczelnym napadzie na Federalną Unię Kredytową Marynarki Wojennej zespół NCIS tropi grupę poszukujących adrenaliny złodziei. Tymczasem Tennant nabiera podejrzeń co do powodów pobytu Sama Hanny na Hawajach.
Kiedy w lokalnym kurorcie wojskowym zostaje znaleziony martwy pilot marynarki wojennej, zespół udaje się tam pod przykrywką, aby odkryć przestępcze przedsięwzięcie.
Kiedy narzeczona zaginionego oficera marynarki zwraca się o pomoc do NCIS, zespół odkrywa, że jego sekrety sięgają znacznie głębiej. Tymczasem Sam rekrutuje Kaia na swojego skrzydłowego.