O agente especial Leroy Jethro Gibbs (Mark Harmon) é o líder de um time de agentes especiais do NCIS (Serviço de Investigação Naval Criminal). Ex-marinheiro, ele é um investigador durão e um detetive especializado em interrogatório, que confia tanto nos seus instintos quanto nas evidências. O segundo em comando é o Agente Tony DiNozzo (Michael Weatherly), um detetive que, apesar de ser o palhaço da turma, sempre cumpre seu trabalho. Os agentes Ziva David (Cote de Pablo) e Timothy McGee (Sean Murray) completam o time. Abby Scuito (Pauley Perrette) é a assistente de laboratório, de estilo gótico e ao mesmo tempo energética, a quem Gibbs trata como filha, e o Dr. Donnal Mallard, o Ducky (David McCallum), é o excêntrico médico forense.
