Les membres du NCIS s'occupent d'une affaire délicate : un marine les a sollicités pour savoir qui a attenté à sa vie. Le lieutenant Sanders sait en effet qu'il a été empoisonné et qu'il ne lui reste plus que quelques jours à vivre. L'équipe oriente d'abord ses recherches du côté de son travail, au sein même de l'unité qui s'occupe d'inspecter les sites nucléaires du monde entier. Gibbs est persuadé que quelqu'un de malintentionné a voulu empêcher Sanders d'exercer sa mission de santé publique. Pendant que Ziva veille sur le malade, DiNozzo et McGee essaient, de leur côté, de déterminer l'origine de la contamination...