У другому сезоні "NCIS: Полювання на вбивцю" висококваліфікована команда спеціальних агентів на чолі зі спеціальним агентом Лероєм Джетро Гіббсом береться за нові складні справи, пов'язані зі злочинами у Військово-морському флоті та морській піхоті Сполучених Штатів.
Сезон розпочинається з наслідків терористичної атаки на есмінець "Коул", що змушує команду розслідувати вибух і знайти винних у його скоєнні. Протягом сезону команда розслідує низку справ, від підозрілої смерті морського котика під час навчань до вбивства старшини ВМС, який брав участь у нелегальних підпільних бойових діях.
У перервах між розкриттям справ досліджується особисте життя членів команди, проливаючи світло на їхнє минуле, стосунки та боротьбу. Гіббс продовжує боротися з втратою дружини та доньки, а Тоні ДіНоззо розривається між почуттями до колишньої дівчини та колеги-агента.
У сезоні також з'являється персонаж спеціального агента Кейтлін Тодд, яка приєднується до команди замість спеціального агента Вівіан Блекаддер. Як найновіший член команди, Тодд стикається з першими викликами, намагаючись завоювати довіру та повагу колег.
Протягом сезону команда стикається з різними перешкодами, включаючи внутрішню політику, юрисдикційні суперечки та суперечливу лояльність. Проте, міцний командний дух і непохитна відданість справедливості дозволяють їм долати ці виклики і продовжувати виконувати свою місію із захисту ВМС і морської піхоти.
Наприкінці сезону команда виявляється втягнутою в дуже важливе розслідування, пов'язане з крадіжкою секретної інформації, що приводить їх до шокуючого висновку, який матиме довготривалі наслідки для всієї команди.
Другий сезон "NCIS: Полювання на вбивцю" - це захопливий та емоційно заряджений серіал, який заглиблюється у складнощі військових розслідувань, а також досліджує особисте життя та стосунки унікальної групи агентів.