Il team è alla ricerca di una ragazza scomparsa, Zahra Yacoob. I genitori temono sia stata rapita, ma la realtà è molto diversa: la giovane, 16 anni, ha deciso di unirsi alla lotta armata, diventando una militante dell'Isis. Si scopre che il reclutamento è stato fatto attraverso un'agenzia di modelle. Kensi va sotto copertura per cercare di capire se altre ragazze siano entrate nel mirino dei terroristi. Nel frattempo, Sam e Callen rintracciano l'uomo che ha fornito alla giovane il passaporto falso. Questi confessa di aver realizzato non uno, ma tre documenti, ci sono, quindi, altre due ragazze da rintracciare. Grazie all'abile lavoro di Eric e Nell il caso finisce nel migliore dei modi, ma la puntata non si chiuderà su note liete. Deeks, infatti, alla fine si ritroverà in manette, arrestato con l'accusa di omicidio. Una curiosità. L'episodio, che tratta di terrorismo, avrebbe dovuto essere trasmesso nella settimana dell'attentato a Parigi del 13 novembre 2015. I tragici eventi hanno fatto slittare la messa in onda al 23 dello stesso mese.