NCIS（海军犯罪调查机构）是一部关于一支特工小组的动作剧集，这支小组隶属五角大楼的特别部门，肩负着调查任何有一丝证据证明与海军及海军陆战队人员有关的犯罪，且不论其级别或职位的高低。领导这支小组并独立于海军指挥系统的是NCIS特工Leroy Jethro Gibbs，这名经验丰富的调查员与审问员是个机智、强硬并且为了完成任务愿意打破常规的人。直接受Gibbs领导的是Anthony DiNozzo特工，作为一名前重案组探员，其出色的本能来自于大量的调查经验。之后加入他们俩的是Kate Todd，一个美丽而又坚强的前特勤处特工，曾与Gibbs短兵相接。还有从事技术分析工作的Abby Sciuto，是一名天才科学家，她那黑色幽默与哥特风格的装扮相得益彰。新加入小队的是Timothy McGee，麻省理工学院（MIT，剧中经常会提到）的毕业生，他对电脑的精通使他在Gibbs率领的小组中成为一名见习特工。在小组背后默默支持的是法医Donald \"Ducky\" Mallard，他见多识广。从谋杀、间谍活动到恐怖活动、盗窃潜艇，这些特工们为了调查所有与海军及海军陆战队相关的犯罪活动，足迹遍布全世界。

犯罪心理研究小组隶属FBI，他们跨州行动，主要针对连环杀人案，从嫌疑人的犯罪心理和行为模式入手建立人物侧写，圈定罪犯的性别、年龄、职业特征、居住环境乃至成长经历，从而预测罪犯下一步行为，直至缉拿罪犯。他们的成员包括：高智商、强记忆力的少年天才斯拜瑟尔·瑞德博士——负责数据和资料分析；外冷内热的硬汉阿伦·哈奇——沟通能力极强，波多黎各小伙德里克·摩根——强制性犯罪行为专家；打扮招摇的小胖妹佩妮洛普·格西娅——数据库专家，美女媒体联络员JJ等，在老探员戴维·罗西带领下，飞往全美各地，展开一场场缉凶行动。