领导这支小组并独立于海军指挥系统的是NCIS特工Leroy Jethro Gibbs Mark Harmon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Gibbs领导的是Anthony DiNozzo特工 Michael Weatherly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Kate Todd Sasha Alexander饰,一个美丽而又坚强的前特勤处特工,曾与Gibbs短兵相接(见NCIS第一季第一集)。还有从事技术分析工作的Abby Sciuto Pauley Perrette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Timothy McGee Sean Murray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Gibbs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Donald Ducky Mallard David McCallum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。