NCIS: Los Angeles steht für explosive Hochspannung. In der fünften Season packen die US-Elite-Agenten noch ein bisschen mehr Tempo und Action drauf: Teamchef "G" Callen (Chris ODonnell) und sein Partner Sam Hanna (LL Cool J), ein ehemaliger Navy Seal mit Einsatzerfahrung im Irak und in Afghanistan, sind perfekt getarnte Undercoveragenten. Kensi Blye (Daniela Ruah), Detective Marty Deeks (Eric Christian Olsen), der stellvertretende Leiter Owen Granger (Miguel Ferrer) und Chef-Koordinatorin Henrietta "Hetty" Lange (Linda Hunt) ergänzen das Team. Auch die Computerexperten und Technikfreaks Eric (Barrett Foa) und Nell (Renée Felice Smith) mischen nicht nur an ihren Rechnern mit, sondern stehen direkt in der Schusslinie - wenn das Team das ausgeklügelte Bombenattentat auf einen Zug verhindert, den Mordfall um einen streng geheimen Impfstoff aufklärt oder in Afghanistan unter Hochdruck nach einem Entführungsopfer aus den eigenen Reihen fahndet. Mithilfe modernster technischer Gadgets und mit einem Höchstmaß an Teamloyalität tritt die unschlagbar gute Spezialeinheit gegen die übelsten Schwerverbrecher an und sorgt für Gerechtigkeit.