在Gibbs失踪这两个月里，Bishop临时担任海军罪案调查处的领导。他们试图让一切保持正常，但那几乎不可能。与此同时，巴拉圭任务无论结局如何，都将对本季后续剧情产生持续影响。Jennifer Esposito已经退出该剧，剧情安排她「离开海军罪案调查处去照顾患病的母亲」。这是在荧屏之外发生的，只有台词的描述，没有实际镜头。Maria Bello从15×04开始扮演一名犯罪心理学家，她曾在军中担任少尉，两次前往阿富汗前线。她是少数敢直接挑战Gibbs的人，但她和Gibbs一直都保持着相互尊重，他们的关系很特别。Delilah会在圣诞前后的新集中生下她和McGee的孩子，但也有说孩子在10月的新集中出生。Ducky（David McCallum）有机会在自己的母校致词，但他遇到了一个「非常有影响力的女人」。Clayton Reeves一个「天大的秘密」将在本季开播数集之后曝光，那是一个非常私人化的秘密。Robert Wagner本季某个时刻再次扮演Tony DiNozzo Sr.，Laura San Giacomo再次扮演Grace Confalone。
科甘-迈克尔·凯 塞西莉·斯特朗 德芙·卡梅隆 杰米·卡米尔 克里斯汀·肯诺恩斯 艾伦·卡明 阿丽亚娜·德博斯 安·哈拉达 简·科拉克斯基 马丁·肖特 艾伦·特维特 伊莎贝尔·伯奇 泰塔斯·伯吉斯 Serena Crouse Caleb Di Pomponio 卡琳·考诺娃 帕特里克·佩奇
Kenia Arias 艾比·科里甘 克里斯汀·弗劳赛斯 Matt Lasky Maryssa Menendez Emily Morales-Cabrera 丹尼斯·欧哈拉 Simone Recasner Houston Towe
约翰·威尔逊 Cynthia Larson Ron Low 凯尔·麦克拉克伦 Gabrielle Merken Niko Nelson Yanjaa Wintersoul
妮基·罗德里格斯 莎拉·拉弗提 马克·布鲁卡斯 诺亚·拉朗德 阿什比·金特里 Connor Stanhope Johnny Link 阿莉莎·牛顿 柯瑞·福格尔玛尼斯 科尔顿·斯图尔特 Mya Lowe Myles Perez 阿利克斯·韦斯特·莱弗勒 Zoë Soul 艾萨克·阿雷兰尼斯 Ellie O'Brien Ashley Popelka 迪恩·彼得里夫 Gabrielle Jacinto Lennix James
丽莎·泰格 约瑟芬·弗里达·佩特森 伊曼·迈基尼 乌莉卡·法尔希 安娜·斯维尼达 马龙·朗格兰 塔利亚·桑德维克·莫尔 托马斯·海耶斯 赫尔曼·蒂美拉斯 卡尔·马丁·厄格斯玻 克里斯蒂娜·厄德格 塞西莉·马丁森 大卫·亚历山大·谢侯
安塞尔·艾尔高特 渡边谦 菊地凛子 瑞秋·凯勒 笠松将 伊藤步 洼冢洋介 真矢美纪 铃木贵之 武谷碧 朴秀熙 吉姆·查德 Yukina Tsuchiya Koshi Uehara Koshi Uehara