海军罪案调查处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 杰瑟罗·吉布斯（ 马克·哈蒙饰），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。直接受吉布斯领导的是特工 安东尼·蒂诺佐（ 迈克尔·韦瑟利饰），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 凯特·托德（ 萨莎·亚历山大饰），一个美丽而又坚强的前特勤处特工，曾与吉布斯短兵相接（见NCIS第一季第一集）。还有从事技术分析工作的 艾比·舒托（ 宝蕾·佩雷特饰），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 蒂诺西·米奇 （ 肖恩·马瑞饰），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吉布斯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 唐纳德·迈勒德（ 大卫·麦考姆饰），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。