Le lieutenant Roy Sanders vient voir l'agent Gibbs à son bureau pour lui demander de l'aider à résoudre une tentative de meurtre : le sien ! En effet, l'homme, inspecteur de l'Agence Internationale de l'Energie Atomique, est malade depuis son retour du Brésil où il sait qu'il a été empoisonné. Ducky lui fait un examen complet. Ziva, certaine de connaître cet homme, n'arrive pas à se souvenir où ils ont bien pu se rencontrer. Les agents du NCIS tentent de reconstituer les trois derniers jours de Sanders afin de savoir où et comment il a pu être contaminé. Au fur et à mesure de l'enquête, Ziva et Sanders se rapprochent.