Tutto il team di Gibbs scopre la vicenda che ha portato all'uccisione del direttore Shepard e si mette al lavoro per trovare l'assassino; nel frattempo, Tony e Ziva si sentono responsabili. Franks uccide la mandante degli omicidi, salvando la vita a Gibbs, che aveva fatto da esca attirandola nella casa della Shepard; entrambi decideranno di far sparire il corpo ed eliminare tutte le prove bruciando la casa, facendo così credere ai media, grazie anche alla complicità di Vance, che Jenny Shepard è morta per un incidente domestico. Il vicedirettore Vance prende il posto di direttore capo dell'NCIS e decide di insabbiare tutto. Vance scioglie la squadra: Ziva dovrà tornare in Israele, McGee viene assegnato all'unità crimini informatici, mentre Tony sarà agente di bordo sulla portaerei USS Ronald Reagan. A Gibbs viene assegnata una nuova squadra composta da altri tre elementi.
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