NCIS: Los Angeles kertoo Los Angelesissa toimivista erikoisagenteista, jotka ratkovat Yhdysvaltain laivastossa tapahtuneita rikoksia. NCIS Rikostutkijoiden spin-offina syntynyttä sarjaa tähdittävät Chris O'Donnell vanhemman erikoisagentti G. Callenin roolissa sekä LL Cool J erikoisagentti Sam Hannana. Lisäksi uuteen NCIS-porukkaan kuuluvat muun muassa älykäs kaunotar (Daniela Ruah) ja konttorinjohtaja (Linda Hunt). Emosarjasta tuttuun tapaan erikoisagentit hyödyntävät rikoksien ratkomisessa uusinta teknologiaa, eikä jännittäviä käänteitä ja hyväntuulista huumoria sarjan jaksoista puutu.