Le bureau des cas spéciaux, une division du NCIS basée à Los Angeles, est spécialisé dans les missions d'infiltration. Tête brûlée de l’équipe, l’agent G. Callen change d’identité à chaque nouvelle mission où il n’hésite pas à mettre sa vie en danger. Son partenaire, l’agent Sam Hanna, est un ancien militaire spécialisé dans la surveillance. Grâce à une technologie avancée et à des agents caméléons durement entraînés, cette unité mène de complexes opérations pour déjouer des attentats et autres menaces terroristes.