Gibbs et son équipe enquêtent sur une maladie inconnue qui touche plusieurs enfants de militaires dans un rayon de 50 km autour de Washington. Abby craint qu'il s'agisse d'une attaque de bioterrorisme. La mission du NCIS consiste à identifier le virus, retrouver son foyer d'origine et à tout mettre en œuvre pour enrayer sa progression. Abby et Jimmy travaillent dans le Centre de recherche médicale de la Marine dans l'espoir de trouver un vaccin.
