Au cours d'un transfert de prisonniers dans un jet privé, Ala Adin Keshwar, le chef du groupe terroriste qui a pris l'agent Vaile en otage, s'évade. Leon Vance charge le NCIS de Los Angeles de retrouver le fugitif responsable de la mort de leur coéquipier et refuse la démission de Hetty, très éprouvée par les derniers événements. L'équipe du NCIS se met sur la trace du van, qui a quitté l'aéroport avec le terroriste à son bord. Le temps des enquêteurs est compté car ils doivent mettre la main sur le criminel avant qu'il n'ait quitté le pays. Sam parvient à retrouver Moe, qu'il avait aidé autrefois. Le jeune Soudanais lui livre de précieux renseignements sur l'organisation...