XX. 1 - Rodinná vec: Parker je stále na úteku so svojou bývalou manželkou Vivian. Tím NCIS musí prísť na to, kto sa mu chce pomstiť v nádeji, že očistí Parkerovo meno. Požiadajú o pomoc Jane Tennantovú a počítačového špecialistu Ernieho Malika, ktorí sa v meste stretávajú s riaditeľom Vanceom v rámci prípravy na vojenské cvičenie. Po dramatickom finále 19. série je špeciálny agent Alden Parker (Gary Cole) stále na úteku so svojou bývalou manželkou Vivian a tím vyšetruje, kto z jeho minulosti by sa mu mohol chcieť pomstiť v nádeji, že očistí Parkerovo meno. V nových častiach 20. série riešia agenti NCIS aj množstvo ďalších zaujímavých prípadov, od teroristických útokov až po bizarné vraždy. To zahŕňa aj niekoľko crossoverov so seriálmi NCIS: Los Angeles a NCIS: Havaj. Nechýbajú ani osobné príbehy, ako napríklad agent Nick Torres (Wilmer Valderrama), ktorý čelí traume z minulosti, a rozvíjajúci sa vzťah medzi agentkou Jessicou Knightovou (Katrina Law) a Jimmym Palmerom (Brian Dietzen).