NCIS gaat over een groep speciale agenten in dienst van NCIS (Naval Criminal Investigative Service) hun doel is onderzoek te doen naar alle misdaden die gelinkt zijn aan de marine. Dit kan lopen van moord op een marinier tot spionage op militair domein, van drugs dealen tot verkrachting. Ze doen het op hun eigen onorthodoxe manier, maar krijgen dit toch gedaan.

Op het Jeffersonian Instituut werkt Temperance Brennan die als forensisch antropologe samen met haar team van uitermate getalenteerde wetenschappers de FBI helpt om moordzaken op te lossen. Niet alleen oude, onopgeloste moordzaken worden opgelost, maar ook recente moordzaken. Tijdens haar werk voor de FBI werkt ze samen met Seeley Booth. Tussen de FBI en het Jeffersonian Instituut bestaan soms onenigheden, zoals die ook tussen Brennan en Booth bestaan. Maar uiteindelijk lossen de twee partijen de zaken altijd weer op.

We nemen een kijkje achter de schermen van een actualiteitenprogramma van het fictieve ACN Network en volgen het leven voor en naast de camera van de cynische presentator Will McAvoy, de nieuwe uitvoerend producent MacKenzie McHale, de redactieleden, de redactiechef en de eigenaar van de zender.