Sherlock et Joan trouvent une bombe à leur domicile. Quand ils apprennent que le chef de la sécurité de Morland a été agressé près de chez eux, ils en déduisent vite que quelqu'un dans l'organisation essaie de faire tomber Joshua Vikner. Devant l'ampleur du danger, Morland offre toute son aide à son fils, une décision qui a des conséquences lourdes...

En mission spéciale, Tony est blessé par balle et on le retrouve avec le sang d'un agent du NCIS sur lui. Or, il n'a aucun souvenir de ce qui s'est passé. Tandis que la docteure Rachel Cranston tente de l'aider à recouvrer la mémoire, Gibbs veut prêter main-forte à DiNozzo d'une autre manière: il entreprend de rassembler les pièces du casse-tête que constitue la mission secrète confiée à l'agent par le secrétaire d'État.

Alors que l'affaire de Cary se rend au tribunal, on lui offre un accord qu'il prend en considération malgré un temps d'emprisonnement. Aussi, une blague entre la mère et la fille perturbe Alicia et sa campagne.

Olivia et Jack se rendent compte que de laisser leurs enfants prendre leurs propres décisions ne peuvent que,les rapprocher. Justine veut tout faire pour aider Luke malgré ses explosions de colère. Elle demeure toutefois discrète sur ses interventions pour ne pas affoler sa mère. Déprimé, Luke la supplie de rester à distance. Eric veut impressionner Warren son nouveau patron tout en espérant obtenir l'approbation de Jack. Ce dernier s’inquiète pour son fils, car leur relation est fragile.

L'équipe doit prouver la culpabilité d'un tueur que Stokes a lui-même envoyé en prison, afin d'éviter qu'il soit remis en liberté.

L'équipe des Crimes sexuels fait appel à l'unité psychocriminelle afin de mettre la main sur un violeur en série qui semble avoir un faible pour les animaux en peluche. Effectivement, des animaux en peluche sont retrouvés dans la chambre à coucher de chacune des victimes... Aidan et Daniella arriveront-ils à mettre leurs différends de côté, le temps de capturer ce prédateur sexuel?

Les équipes du NCIS, du FBI et du MI6 continuent une traque internationale, alors que Gibbs vient de faire innocenter Jacob (qui était venu se rendre au NCIS) et que l'on apprend la fuite de l'ex-agent de la CIA Kort. Une attaque terroriste vise la maison où Ziva est censée se trouver depuis son retour d'Israël. Fornell est toujours à l'hôpital

Pendant que Mike questionne les véritables motivations de Briggs, Charlie conçoit un nouveau plan pour attraper Germaine.

Le Jeffersonian est chargé d'analyser le corps d'une femme retrouvé dans une benne à verre. Un inspecteur français l'identifie comme la femme d'un noble devenu cambrioleur international et il est persuadé qu'il est le tueur. Aubrey se charge de l'enquête, poussant Booth à s'occuper de sa vue qui baisse. Au laboratoire, des objets se mettent à bouger autour de Hodgins.

Le meurtre des deux fillettes fait la une des journaux du Québec, ce qui ne facilite pas l’enquête. Kate et Todd questionnent les Chassé, les parents de la deuxième victime, pour tenter de clarifier leurs soupçons. L’équipe d’enquêteurs se rencontre sans Kate, car ils soupçonnent que le tueur pourrait être quelqu’un dans son entourage. Les séances de Kate avec Marquise Létourneau révèlent que la sergente refoule un traumatisme profond. Un nouvel indice vient complètement bouleverser Kate.

Depuis qu’elle s’est alignée avec le cartel de Jimenez, l’opération de Camila doit prendre un virage clandestin. Teresa et Brenda croient qu’elles peuvent commencer une nouvelle vie en utilisant les informations du livre de Guero.

Danny et Steve se rendent sur une nouvelle scène de crime où Brad Dixon, un escroc, est mort au cours d'une noce. Dahlia, la mariée, qui est aussi la sœur de Brad, a disparu. Les enquêteurs découvrent que Brad et Dahlia avaient mis au point une arnaque pour délester des garçons fortunés de leur argent. Après avoir écumé l'Europe, les jeunes gens sont venus tenter leur chance aux États-Unis. Parallèlement, Danny prend une décision importante au sujet de sa relation avec Gabrielle...

Le meurtre des deux fillettes fait la une des journaux du Québec, ce qui ne facilite pas l’enquête. Kate et Todd questionnent les Chassé, les parents de la deuxième victime, pour tenter de clarifier leurs soupçons. L’équipe d’enquêteurs se rencontre sans Kate, car ils soupçonnent que le tueur pourrait être quelqu’un dans son entourage. Les séances de Kate avec Marquise Létourneau révèlent que la sergente refoule un traumatisme profond. Un nouvel indice vient complètement bouleverser Kate.

Alicia et Lucca défendent un chirurgien de renom accusé de crime de complot. De son côté, Ruth tente d’éloigner Jason de la vie d'Alicia en essayant de persuader Courtney Paige de l'embaucher dans une entreprise située dans un autre état.

Le Jeffersonian est chargé d'analyser le corps d'une femme retrouvé dans une benne à verre. Un inspecteur français l'identifie comme la femme d'un noble devenu cambrioleur international et il est persuadé qu'il est le tueur. Aubrey se charge de l'enquête, poussant Booth à s'occuper de sa vue qui baisse. Au laboratoire, des objets se mettent à bouger autour de Hodgins.

Une explosion a lieu dans le désert mexicain. Il s'agit d'une des trois bombes nucléaires détenues par Sidorov. Alors que ce dernier est à la recherche d'un acheteur, le NCIS envoie Callen et Kensi en Iran faire évader Marcel Janvier qui devra les aider à organiser une rencontre entre Sidorov et l'acheteur. Mais cette fois-ci, la mission tourne très mal pour les agents du NCIS...

Les partenaires de l'équipe, de concert avec la sécurité intérieure, enquêtent sur l'assassinat d'un marine maître plongeur. La mort pourrait être liée à une attaque étrangère.

Un homme est retrouvé mort à l'intérieur de son prétendu impénétrable refuge de la fin du monde. L'équipe tente de comprendre comment et pourquoi il a été pris pour cible. Jane a dû mal à se concentrer sur l'affaire quand elle découvre que Korsak commence à penser à la retraite et que Frankie lui cache également quelque chose.

Après l'enlèvement et l'exécution d'un commandant de la Navy par un gang mexicain, le NCIS de Los Angeles recherche la nièce disparue du Marine. Callen de retour, l'équipe est au complet pour déjouer le plan des ravisseurs qui menacent la sécurité du territoire.

C'est le soir d'Halloween à Hawaii. Sur une plage est organisée une grande fête, à laquelle participent Max et sa petite amie Sabrina. Ils sont témoins de l'agression de deux personnes par un individu déguisé en zombie, qui est difficilement neutralisé par la police. L'agresseur se révèle être un médecin qui a été drogué à la scopolamine, un puissant hallucinogène. L'équipe du 5-0 suit une piste qui l'amène jusqu'à un homme menant des expériences sur les êtres humains...

Mitch et Jamie élaborent un plan audacieux pour compromettre Noah une fois pour toute. L’équipe se réunie sur l’île de Pangaea pour trouver le tigre à dents de sabre afin de compléter le remède.

Olivia et Abby doivent mettre leurs différences de côté et travailler ensemble pour faire tomber Hollis Doyle. Pendant ce temps, Edison réalise qu'il a peut-être faire un pacte avec le diable quand Rowan et Jake continue de tirer les ficelles de sa campagne.

Teresa et Brenda jouent le tout pour le tout avec une tentative d’extorsion. Camila entreprend des démarches plus drastiques pour devancer l’empire d’Epifanio.

Le corps d’un entrepreneur de pompes funèbres est trouvé dans un cercueil de sa propre maison funéraire. Pendant ce temps, Tommy arrive en ville avec son fils et envisage l’idée de s’installer à Boston pour de bon.