Al centro della storia l'OSP (Office of Special Projects), una sezione segreta della N.C.I.S. dislocata a Los Angeles. Il team lavora in incognito per catturare criminali che minacciano la sicurezza nazionale e ha accesso alle più moderne tecnologie. Leader della squadra è G. Callen (Chris O'Donnell), un enigmatico agente famoso per il suo talento nel ricoprire incarichi sotto copertura. Il suo partner è invece Sam Hanna (LL Cool J) che condivide con lui ogni missione.
Direttrice della sezione è Henrietta "Hetty" Lange, ex agente segreto le cui gesta sono leggendarie e avvolte nel mistero. Nonostante sia un capo severo e determinato, Hetty è affettuosa e molto protettiva con i suoi sottoposti con i quali ha un ottimo rapporto.
