Il team sta indagando su un attacco a base di cianuro che ha ucciso un tenente della marina e lasciato in serie condizioni un pilota. Gli agenti devono scoprire se si è trattato di un episodio isolato o se è stato un test per un attacco su larga scala. In apertura di puntata, una ballerina e un tenente della Marina che si trovano in un pub muoiono dopo avere ingerito acqua con cianuro. L'NCIS:LA è chiamato a indagare per trovare i responsabili dell'avvelenamento. Inizialmente, un post su un blog arabo rivendica la responsabilità delle intossicazioni, dichiarando che si è trattato dell'attacco di un gruppo terrorista islamico. Ben presto un secondo round di avvelenamenti, sempre con il cianuro, nei pressi di un set porno a Chatsworth, rende sospettosa la squadra rispetto alla veridicità dell'ipotesi precedente. Quando Eric e Nell scoprono che un grosso contenitore di cianuro è stato rubato in un impianto di Los Angeles, Callen viene mandato sotto copertura a infiltrarsi in un gruppo chiamato "Protecting the Future" (PTF), che Eric pensa sia collegato agli avvelenamenti. La squadra segue la nuova pista e alla fine scopre che il leader del PTF, un ex ufficiale della Marina di nome Daniel Fryman, ha intenzione di avvelenare l'approvvigionamento idrico di Los Angeles per ripulire la città dai malfattori...