Il grande giorno di Mitch e Cam è arrivato e i due stanno per sposarsi: niente può rovinare la gioia del momento, ma le capacità organizzative del Wedding Planner Pepper verranno messe a dura, durissima prova...
La squadra va a Miami per catturare un serial killer la cui identità sessuale conflittuale lo porta a uccidere. Durante il viaggio, J.J. incontra un ex collega che si rivela essere più di un amico.
Un murale di uno street artist e attivista viene rubato e l'indagine dell'NCIS porta a una cospirazione che coinvolge un consulente della marina e la protezione dei mammiferi dell'oceano. Bishop condivide un legame speciale con lo street artist.
Cooper è chiamato a testimoniare quando il caso di una donna nel braccio della morte potrebbe essere annullato sulla base della testimonianza del direttore dell'FBI Fickler. Intanto, Cooper mette Beth a capo dell'analisi delle minacce.
Paige non vuole che Sarah la aiuti con il progetto di scienze; Justin cerca di migliorare i suoi voti scadenti in medicina; Simon ritorna.