NCIS: Los Angeles er et drama om høyrisikoverdenen til en NCIS-avdeling som har i oppgave å pågripe farlige og unnvikende kriminelle som truer nasjonens sikkerhet. Ved å anta falske identiteter og utnytte avansert teknologi, går dette teamet av høyt trente agenter dypt under dekke, og risikerer livene sine i felten for å felle målene sine.