Jerry Neisler, testimone chiave in un processo per omicidio, scompare. Gail Walsh, procuratore distrettuale, chiede alla squadra dell'N.C.I.S. di ritrovarlo prima che il giudice annulli il procedimento. L'imputato, che rischia la condanna a morte, è Franklin Hayes, ex investigatore privato caduto in disgrazia, che ha aggredito in un vicolo due persone, fratello e sorella, finendo per uccidere la seconda. La squadra si reca immediatamente da Matthew Gray, fratello della vittima. Questi implora gli agenti di ritrovare Jerry. La squadra non ci mette molto a rintracciare il testimone, ma, alcuni particolari del caso, fanno insospettire Gibbs. Gail Walsh potrebbe nascondere qualcosa... Nel frattempo, Tony si comporta in modo molto strano, fatto che preoccupa Ziva e McGee...