Un equipo de agentes especiales del Servicio de Investigación Criminal de la Marina de los Estados Unidos, liderados por el agente especial Leroy Jethro Gibbs (Mark Harmon), investiga los crímenes que se cometen dentro del Cuerpo de la Marina. Entre los casos está la muerte del ayudante del maletín nuclear del presidente, una situación explosiva a bordo de un buque de guerra de la Armada y la muerte de un famoso durante un show de televisión en una base del cuerpo de marines... La serie nació como un spin-off de algunos personajes presentados previamente en la serie "JAG: Alerta roja".

NCIS: Nueva Orleans está encabezado por el agente Dwayne Pride, nativo de Nueva Orleans y que siempre tiene la voluntad de hacer lo correcto. Él lidera una unidad que investiga casos criminales relacionados con personal militar desde Pensacola a través del Mississipi y de Louisiana y hasta el norte de Texas.

Jane Tennant, la primera mujer agente especial a cargo de NCIS Pearl Harbor, y su inquebrantable equipo de especialistas equilibran el deber con la familia y el país mientras investigan crímenes de alto riesgo que involucran al personal militar, la seguridad nacional y los misterios de la misma isla paradisíaca bañada por el sol.