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在第11季的首集中，华盛顿特区发生的一起爆炸案导致联邦调查局的部分人员受伤，这一事件改变了帕森斯对吉布斯和海军罪案调查处团队的看法。与此同时，迪诺佐和米基以平民身份继续调查案件，尽管案件让他们深陷危险。

东尼决心找到姬瓦，于是他前往以色列，在那里顺藤摸瓜，竭力搜索她的最新下落。与此同时，吉布斯和团队则继续追捕巴沙和他不断壮大的恐怖团伙。

海军罪案调查处团队借助 Twitter 调查关于海军上尉的失踪案件。与此同时，米基弄丢了自己的徽章，但却没有向吉布斯和上级汇报这一信息。

吉布斯和米基前往阿富汗调查一宗谋杀案，但线索却让他们发现一个阿富汗妇女庇护所，多年来，麦可法兰克斯都在为这个庇护所秘密提供支持。

一名军务长遭到谋杀，迪诺佐在海军罪案调查处负责的罪案现场看到一名犯罪嫌疑人，这名罪犯与15年前的案子有关，这让他想起自己在巴尔的摩警察局工作的日子。

海军罪案调查处与海岸警卫队调查服务部门联手调查一个钻井平台上的可疑爆炸案。与此同时，一个神秘人则用各种恶作剧戏弄海军罪案调查处团队的成员。

案件调查过程中，吉布斯忽然离开，去帮助他父亲与战时结识的一位飞行员重新取得联系。东尼和米基争论应该由谁带领团队调查海军陆战队中士的谋杀案件。

海军罪案调查处团队不得不重新调查一宗肇事逃逸谋杀案，一名前联邦调查局探员如今成为了律师，她向吉布斯透露了本应保密的信息，告诉他自己客户的不在场证明十分可靠。与此同时，米基开始怀疑东尼的奇怪行为。

发现海军部长在机密简报会中遭人窃听后，美国国家安全局分析师埃莉诺“埃利”毕夏普与海军罪案调查处团队携手调查案件，而她早在两年前就预测了这一安全漏洞，还提供过具体细节。

海军罪案调查处团队发现一名谋杀犯与吉布斯和探员福奈尔前妻的现任男友有关联，于是案件变得更为复杂了。与此同时，美国国家安全局分析师埃利毕夏普则在努力适应她在海军罪案调查处团队中的新角色。

军人家庭中的许多孩子都患上了怪病，吉布斯和团队着手调查原因。与此同时，艾碧和吉米与海军医疗研究中心携手合作，共同确定致病菌株，希望在节前制作出解药。

在调查失窃的无人机案件时，海军罪案调查处团队发现整个案件与踪迹难寻的恐怖分子巴沙有关。海军罪案调查处团队与国防部联手调查此案，共同追踪失窃的设备，防止恐怖分子将其用于大规模袭击，而吉布斯的前女友霍利斯曼恩也在本集中现身。

为了找到恐怖分子巴沙，吉布斯和海军罪案调查处团队实用无人机袭击案中的证据抓到了他的同伙，与此同时，米基在精神上仍未从事故中完全恢复，似乎举步维艰。

在调查港口管理官员的谋杀时，团队发现了巴沙的蛛丝马迹，于是开始继续追寻他的踪迹。与此同时，毕夏普透露了她与这名隐秘的恐怖分子过去的联系。

在一辆满载失窃美国海军陆战队装备的卡车中，海军罪案调查处团队发现了质量有问题的防弹衣，于是他们设法找到这些防弹衣的来源，确定哪些防弹衣已经发往海外的军事人员那里。

与一名假冒海军军官的罪犯交锋时，迪诺佐和对方都拔出了佩枪，而嫌犯最终死亡。随后的调查发现，唯一的目击证人是迪诺佐的父亲，他来这里的目的是揭晓迪诺佐的一个秘密。本集是《海军罪案调查处》的第250集。

在军方举办的一个慈善音乐会上，一个炸弹爆炸了。海军罪案调查处团队需要判断袭击目标是80年代的过气摇滚歌手，还是本案背后另有更大规模的图谋。与此同时，吉米发现自己马上就要当父亲了。

前海军罪案调查处探员，现任议员丹麦林的尸体在新奥尔良的海岸上被发现，吉布斯与他的前同事海军罪案调查处特别探员道恩卡西乌斯普莱德携手合作，在两地与联邦调查局之间共同调查本案。

证据显示，犯罪嫌疑人的作案手法是在抄袭臭名昭著的“特权杀手”，于是吉布斯和特别探员普莱德前往新奥尔良追踪线索。与此同时，毕夏普从克雷森特城给迪诺佐寄了一份特别纪念品，而米基和联邦调查局则继续在华盛顿特区追踪与本案相关的政治联系。

回到国防部工作后，米基的女朋友狄莱拉在调查一宗争议很大的案件时抽空回到海军罪案调查处寻求帮助。与此同时，米基不确定是否应该向狄莱拉提出同居的建议，于是他向迪诺佐征求建议。

一位海军军官的尸体在郊区的路边被发现，海军罪案调查处团队需要确定，这名军官是在酒吧斗殴事件中被人谋杀，还是因为他对一位女性军官遇袭事件知道得太多。与此同时，迪诺佐和米基开始进行果汁清肠，希望排除身体中的毒素。

一名海军陆战队摄影师即将在军事法庭听证会上出庭作证，却忽然离奇失踪。海军罪案调查处团队对他要出庭作证的案件开展了调查，同时还调查了他记录华盛顿地区无家可归老兵的当前作品。

凡斯处长交给迪诺佐一个特别任务，让他将一位上将的女儿从巴黎接回来。但迪诺佐却走进了一个极富争议的罪案现场，于是不得不回来向海军罪案调查处团队求助。

本集是第11季的大结局。一艘美国海军军舰实际上是被起诉的恐怖分子的秘密关押地点，海军罪案调查处团队需要调查这艘军舰上发生的一起火灾究竟是意外事件，还是恐怖分子逃跑时转移视线的方法。与此同时，吉布斯在得知父亲去世的消息后，回到儿时的故乡参加葬礼。