La seconda stagione della serie televisiva NCIS: Los Angeles (2), composta da 24 episodi, è stata trasmessa per la prima volta dal 21 Settembre 2010 al 17 Maggio 2011. Disponibile in Italia dal 11 Marzo 2011 al 9 Dicembre 2011.
Deeks scompare durante un'operazione sotto copertura e il team viene coinvolto durante le indagini dell'omicidio di un detective della polizia di Los Angeles.
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Il team indaga sulla morte di un membro dell'agenzia e durante le indagini i ragazzi scoprono che si è trattato del lavoro di una squadra di assassini.
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Kensi e Deeks si recano nel deserto alla ricerca di alcuni marines scomparsi dopo che il loro veicolo è stato vittima di un'imboscata. Intanto Nate è tornato in ufficio dopo un incarico segreto.
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Un marine con il massimo grado di accesso a informazioni segrete, viene ritrovato morto e con una mano mancante a Beverly Hills. Il suo omicidio sembra essere collegato al suo recente turno in Iraq.
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L'NCIS di Los Angeles è impegnato nel salvataggio della figlia del Comandante della Marina, che è stata sotterrata viva. Il caso è collegato a un uomo che si trova in prigione per aver commesso dei delitti simili.
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Un ex partner di Callen, Tracy Keller, prende in ostaggi un centro di reclutamento della marina. Callen interviene per scoprire le sue motivazioni e informazioni su un carico di missili rubato.
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Un gruppo di terroristi che ha cambiato il proprio aspetto ricorrendo alla chirurgia, manda in tilt il team dell'NCIS, spingendolo a una ricerca frenetica dell'unico testimone in grado di identificarli.
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Il team sta indagando sul rapimento di un ex marine che faceva parte di una squadra speciale per l'eliminazione di obiettivi pericolosi.
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Hetty ordina al team di indagare sull'omicidio di un antiquario che trattava informazioni top secret.
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La squadra è ancora alla ricerca del libro perduto della vittima, ma l'NCIS non è la sola ad essere sulle tracce di questo volume ricco di informazioni top secret...
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L'unico sopravvissuto di una sparatoria è un ex ufficiale della Marina che soffre di sindrome da stress post traumatico. Durante le indagini Kensi riesce a stabilire un contatto personale con il sopravvissuto che forse è l'unica via per risolvere il caso.
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Il team viene chiamato a indagare dal coroner di Los Angeles quando il corpo viene rubato dall'obitorio e il caso è connesso a un sofisticato sistema di ritrovamento della Marina. Intanto Hetty e Callen si sfidano sulla parete rocciosa.
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Un sito internet ottiene dei documenti classificati top secret e il team deve cercare di scoprire chi ha le informazioni e il codice per decifrarle.
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Per riuscire a rintracciare il gruppo di terroristi responsabile per una serie di attentati, Sam deve andare sotto copertura in prigione. Fortunatamente c'è un vecchio amico ad aspettarlo.
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Callen scopre per caso una truffa su dei computer quando un intruso cerca di irrompere in casa sua. Il team riceve aiuto da un ex agente operativo del KGB.
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Sam e Callen lavorano sotto copertura come agenti di polizia per trovare le prove in merito a un traffico di materiale militare che coinvolge sia la polizia che l'esercito.
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Deeks rimane ferito durante una sparatoria in un negozio e il team indaga sulla rapina per cercare di scoprire se si è trattata di una copertura per uccidere Deeks.
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Il team viene assegnato al salvataggio del figlio di un Principe e alla cattura del gruppo di terroristi che l'ha rapito. Nate si ricongiunge alla squadra nello Yemen per assisterli.
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La squadra deve scoprire se un politico del Venezuela è in pericolo di vita. Tutto dipende da un Comandante dei servizi segreti della Marina che è scomparso.
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Le misure di sicurezza di una base della Marina vengono infrante e la squadra deve scoprire che cosa i ladri hanno cercato di rubare. Per giungere alla verità Kensi deve lavorare sotto copertura.
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Eric si trova a dover lavorare sotto copertura per un caso che ha a che fare con il lancio di satelliti in orbita. Nonostante sia accerchiato dai suoi colleghi però, Eric rischia di morire...
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Il migliore amico di Deeks, nonchè sua maggior fonte di informazioni, ha bisogno di essere protetto dopo aver testimoniato contro un boss della malavita.
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Callen e gli altri indagano sul furto di un involucro contenente una terapia a base di radiazioni che può essere usata per costruire bombe radioattive.
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Callen e il resto del team rifiutano di accettare le improvvise dimissioni di Hetty senza avere una spiegazione in merito. Indagano per conto proprio cercando di scoprire perchè è sparita senza lasciare traccia e di capire cosa è veramente accaduto per spingerla a dare le dimissioni.
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La CBS ha contattato l'attrice per un ruolo ricorrente nella crime series, spin-off della serie originale capitanata da Mark Harmon.
Il veterano attore ha firmato per interpretare un ruolo nello spin-off di NCIS come ex agente segreto con un passato in comune con Hetty, il personaggio di Linda Hunt.