A Hawaii, Jane Tennant est à la tête de l'agence locale du NCIS. Avec son équipe, composée de Kai Holman, Jesse Boone, Ernie Malik et Lucy Tara, elle a pour mission d'enquêter sur les crimes en lien avec la sphère au militaire ou la sécurité nationale. Pour les agents, il s'agit de maintenir l'équilibre entre un métier qui les amène parfois dans des situations risquées et une vie privée parfois compliquée. Après une déclinaison à Los Angeles et une autre à La Nouvelle-Orléans, cap sur le Pacifique et la base navale de Pearl Harbor avec cette nouvelle franchise de NCIS. A la suite du crash d'un avion transportant des prisonniers, l'équipe du NCIS doit retrouver les condamnés qui se sont échappés sur l'île. Sam et Tennant doivent localiser un prisonnier russe de haut vol connu sous le nom du "chimiste"...