Episodio conclusivo della quarta stagione. Guest star Christopher Lambert. Un'esplosione nucleare in una remota zona del deserto del Messico mette la squadra in guardia: Isaak Sidorov (Timothy V. Murphy) ha fatto la sua mossa ed è pronto a vendere le due testate ancora in suo possesso. Per cercare di fermarlo, Callen e Hetty architettano un piano molto rischioso che necessita l'immediata estradizione di Marcel Janvier (Christopher Lambert) dall'Iran. Javier, infatti, è indispensabile per lanciare un'esca a Sidorov. Callen avrà il suo bel daffare per convincerlo a collaborare, ma, infine, Javier sembra cedere. E' davvero così? La situazione si complica quando Sidorov stabilisce il luogo dell'incontro, una zona che impedisce alla squadra di essere nelle vicinanze. Il piano fallisce, Sam e Michelle, che si erano inseriti sottocopertura tra le fila del trafficante d'armi, sono costretti a separarsi e, in seguito, Sam e Deeks vengono catturati...