Le directeur d'une entreprise de technologie biomédicale meurt dans l'explosion de sa voiture. Chargés de l'enquête, Callen et son équipe entreprennent d'interroger le vice-président de la société. Les membres du NCIS apprennent alors que la victime venait de mettre au point un vaccin particulièrement rentable, mais dont certains composants dangereux ont été détournés. Ils se lancent alors dans une chasse à l'homme afin de localiser le coupable. Omni, une organisation criminelle internationale, est soupçonnée d'être impliquée dans cette affaire. De retour sur le terrain, Deeks, encore perturbé, contrôle avec difficulté ses émotions...