Phillip Brooks (Don Lake), un caro amico di Gibbs (Mark Harmon), ha conosciuto Stacy tramite un'app di incontri. Tra i due le cose sembrano andare a gonfie vele, fino a quando un'indagine finisce per collegare la donna all’omicidio di due uomini. Entrambi, infatti, erano iscritti allo stesso sito di incontri ed entrambi l'avevano frequentata. Tramite Phil, la squadra cercherà di procurarsi con l’inganno un campione di capelli di Stacy per il test del DNA, che però scagionerà la donna. A questo punto sarà necessario ripartire da zero, cercando un altro particolare che colleghi i due uomini. Nel frattempo, Torres viene finalmente dimesso dall'ospedale e Sloane è alle prese con un ammiratore segreto.