Il Dottor Darryl Howard, ricercatore universitario, viene aggredito nel suo laboratorio e ridotto in fin di vita. Secondo il suo assistente, Arjun, mancano all’appello alcuni pesticidi e la squadra dell’NCIS ipotizza che i risultati delle sue sperimentazioni possano essere stati d’intralcio ad alcune multinazionali. Ma il rapimento di una collaboratrice del dottore, la dottoressa Winchester, apre nuovi scenari. Nel frattempo, Kilbride offre a Sam (LL Cool J) il ruolo di responsabile delle operazioni ad interim.