Il comandante Dornan, appena operato per la riparazione della valvola aortica, è vittima di un incendio nel suo letto d'ospedale. Sembrerebbe che la causa sia una esplosione e che la vittima avesse dell'ossigeno accumulato nell'addome. La squadra di Gibbs indaga sui suoi nemici, mentre il dottor Mallard invita a cena la dottoressa che ha compiuto l'operazione. Il dottore e Abby scoprono però che i dati clinici della vittima negli ultimi minuti di vita erano stati falsificati, e si rendono conto che il comandante era morto per i postumi dell'operazione. La dottoressa avrebbe dovuto sostituire la valvola ma aveva ceduto all'insistenza del comandante, che voleva la riparazione perché quest'ultima non lo obbligava a ritirarsi dal servizio attivo; per evitare la responsabilità della morte, che le avrebbe stroncato la carriera, lei ha organizzato l'esplosione del cadavere nel tentativo di mascherare le cause della morte e sviare i sospetti.
