La quinta stagione della serie televisiva NCIS: Los Angeles (5), composta da 24 episodi, è stata trasmessa per la prima volta dal 24 Settembre 2013 al 13 Maggio 2014. Disponibile in Italia dal 13 Marzo 2014 al 9 Febbraio 2015.
Deeks e Sam sono tratti in salvo dai loro torturatori e fortunatamente Deeks è riuscito a mantenere segreta l'identità della moglie di Sam. Il team riesce finalmente a rintracciare le testate atomiche e, dopo una breve fuga, Callen riesce a rintracciare il Camaleonte e a spedirlo in galera.
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Nat ritorna a L.A. per una revisione del quadro psichiatrico di Sam. Deeks intanto continua a non rispondere alle chiamate di Hetty e Kenzi ma alla fine decide di ritornare all'NCIS. Intanto il team si occupa dell'omicidio di un ex ammiraglio della marina e di un giornalista avvenuto durante un disastro aereo.
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Deeks sta ancora affrontando il trauma delle torture subite mentre la squadra indaga sull'omicidio di un biologo collegato alla creazione di un vaccino top secret.
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Mentre il team indaga su un caso di rapimento, Callen è alle prese con un uomo che afferma di essere suo padre.
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La fidanzata di un ex analista della marina specializzato in software per droni viene rapita al termine di una maratona. Nell lavora sul campo per raccogliere informazioni sull'azienda di sviluppo software dell'ex ufficiale. Deeks compra una moto senza sapere che sta violando una delle regole non scritte di Hetty.
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Una teenager esperta di hacking s'introduce negli account dei social network di alcuni compagni di classe. Purtroppo il suo codice viene usato da un altro hacker per scopi letali.
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Il team sta indagando su un omicidio che potrebbe essere collegato a un possibile attacco terroristico a un treno.
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Calle e gli altri membri del team sono alla ricerca di una testata atomica rubata che potrebbe essere usata per un attacco terroristico. Hetty si rende conto che una persona del suo passato potrebbe mettere in pericolo la sua carriera.
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Kensi e Deeks vanno in missione sotto copertura in un centro di riabilitazione per scoprire indizi sulla morte di un ufficiale della Marina.
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Kensi e Deeks parlano finalmente della loro relazione mentre Callen e Sam sono impegnati nel ritrovamento di una chiave USB contenente informazioni riservate.
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Il team sta lavorando sul caso riguardante un uomo sospettato di crimini di guerra, un ex leader del partito comunista in Romania che adesso vive sotto una falsa identità.
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Il team sta indagando sulle possibili motivazioni che si nascondono dietro l'aggressione alla figlia di un senatore. Deeks lavora con Nell per dare una mano a Sam e Callen nel proteggere la vittima. Kensi riceve il regalo di compleanno ideale da uno dei suoi colleghi.
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Kensi e Granger ritornano alla casa base e si ritrovano con il resto del team per indagare sull'omicidio di un agente federale che potrebbe essere collegato a un possibile attacco terroristico.
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La squadra sta lavorando al caso di omicidio di due ex appaltatori militari e le indagini mettono a rischio la vita di un membro del team. Callen intanto, si ritrova ad affrontare un appuntamento al buio.
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Sam e Callen sono alle prese con un assassino in 'pensione', sospettato del caso su cui stanno indagando e allo stesso tempo primo criminale su cui hanno lavorato insieme come partners. Mentre loro si recano in New Messico per seguire le sue tracce, Deeks e Nate continuano a cercare indizi a Los Angeles.
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Un'esplosione al mercato del pesce uccide due persone e G, Sam e Deeks indagano per scoprire cosa è successo e se si tratta di terroristi internazionali.
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Sam e G indagano quando una gang criminale tortura e uccide un agente sotto copertura dell'ATF che stava lavorando con la Marina insieme a una joint task force.
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Kensi è ancora nei guai, il team indaga su dei separatisti ceceni dopo che un amico di Eric, Ira, viene preso di mira da un cecchino.
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Hetty sospetta che Kensi sia in mano nemiche e manda il team ad aiutarla. G, Sam, Deeks e Granger riescono a superare gli ostacoli che hanno di fronte e tutto il team torna sano e salvo a casa.
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Due iracheni chiedono un riscatto per un marine che hanno in ostaggio. Callen e il resto del team indaga sul caso mentre Kensi affronta il suo primo giorno di lavoro sul campo dopo essere tornata negli States.
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Callen e Sam rapiscono e interrogano un agente dell'NCIS sotto copertura che è sospettato di aver tradito l'agenzia ed essere passato dalla parte dei trafficanti su cui stava indagando.
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Uno studio di ingegneria viene preso d'assalto e quattro criminali rubano i software di un nuovo tipo di drone della marina. Sam conosce il capo ingegnere che si occupa del progetto ma la situazione si complica quando viene coinvolto anche un bambino.
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Durante un torneo di pallavolo sponsorizzato dalla marina, un'automobile esplode uccidendo due persone e lasciando ventinove feriti. Una giornalista immediatamente riporta la notizia che si tratta di un attentato del JLF, un gruppo militante islamico, ma la Homeland Security è sicura che il JLF non è coinvolto. Il team indaga per portare a galla la verità.
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Mentre indagano sull'apparente suicidio di un ufficiale di un sottomarino, Callen e gli altri trovano prove che indicano una possibile spiegazione alternativa.
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L'attore è stato invitato a collaborare con la crime series dove reciterà nel ruolo di un personaggio collegato al passato di Hetty, Sam e Callen.
Il leader della serie madre, Mark Harmon, produrrà un nuovo spinoff ambientato a New Orleans. Intanto vediamo cosa ci aspetta dalle premiere per gli uffici di Los Angeles e Washington D.C.