NCIS betyder Naval Criminal Investigative Service och arbetar utanför den vanliga befälsordningen med att utreda brott som har bevis som kan knytas till den amerikanska flottan eller marinkåren. Detta är dock en serien med mera humor och fokuserar också på samspelet mellan agenterna som är tvingade att arbeta tillsammans i stressade situationer.

Serien följer en MCRT-grupp (Major Case Response Team) bestående av NCIS-agenter som leds av den föredetta marinkårsoldaten Leroy Jethro Gibbs (Mark Harmon), vars utredningskunskaper är legendariska och anses också vara NCIS’s bästa förhörsledare.
Under Gibbs arbetar Anthony ”Tony” DiNozzo (Michael Weatherly), en före detta polis från bland annat Baltimore. Kan uppfattas som lite barnslig och vill inte riktigt släppa taget om collagetiden, han verkar också jämt ha en ny flickvän. Ute i fält är dock Tony alltid ett proffs.
Under dom två första säsongerna fick Gibbs och Tony sällskap av den före detta Secret Service agenten Caitlin ”Kate” Todd (Sasha Alexander) som sade upp sig från sitt jobb och istället började på NCIS. Arbetar mestadels efter reglerna och är den som profilerar brottslingarna teamet letar efter. Tack vare sin erfarenhet från Secret Service är hon även duktig på livvaktsskydd.

Till sin hjälp har agenterna kriminalteknikern Abby Sciuto (Pauley Perrette), en talangfull forskare men sticker ut ur mängden med sin mörka gothstil. Assisterar teamet gör också rättsläkaren Dr. Donald ”Ducky” Mallard (David McCallum), som kan allt eftersom han sett allt. Under andra säsongen blir NCIS-agenten Timothy McGee (Sean Murray), en del av Gibbs team, en MIT-akademiker vars datorkunskaper överskuggar hans osäkerhet ute i fält.

I säsong tre får teamet nya kollegor. Dels Ziva David (Cote de Pablo), en Officer inom den Israeliska underrättelseorganisationen Mossad. NCIS fick även en ny chef, Jennifer Shepard (Lauren Holly), som har ett romantiskt förflutet med Gibbs.

Det sista som händer i säsong 5 är att teamet får en ny chef igen, Leon Vance. Vance visar ganska omgående vem det är som bestämmer när han utan att förklara sig bryter upp Gibbs team. Men allt får sin förklaring i början av säsong 6.

Allt från mord och spioneri till terrorism och stulna ubåtar, dessa agenter reser jorden runt för att lösa alla brott knutna till flottan eller marinkåren.

NCIS: Los Angeles Hösten 2009 börjar en ny NCIS-serie, NCIS: Los Angeles, som kommer att följa ett nytt team i Los Angeles som jobbar på Office of Special Projects (OSP).
Deras uppgift är att tillfångata farliga och svårfångade brottslingar som utgör ett hot mot rikets (USA) säkerhet. Till sin hjälp har man den senaste tekniken och en träning som gör att de snabbt och utan att blinka kan arbeta under täckmantel.