Az NCIS: Los Angeles tengerészeti helyszínelői, a haditengerészethez köthető bűncselekmények után nyomoznak. A nyugati part csapata Gibbs teamjéhez hasonló ügyeken dolgozik, ám itt, távolabb az NCIS főhadiszállásától a főnök, Hetty szabadabb kezet kap a munkában. Két legtapasztaltabb nyomozója G. Callen és Sam Hanna különleges ügynökök; a csapatot segíti Eric Beal, komputermágus, a terepmunkáról álmodozó Nate Getz, pszichológus, valamint a team nőtagja, Kensi, akinek egyik specialitása a könnyed beépülés.
