(continua dalla puntata precedente) Inizia il pedinamento di Lee, che lascia una pendrive in un giornale piegato al bar. Il contatto lo prende. Dinozzo viene però fermato da Lee che gli rovescia un caffè addosso, e il contatto sfugge. Grazie a un satellite spia riescono a localizzare la bambina con un rapitore, perciò Ziva e Dinozzo si recano in zona per tentare di recuperarla e di catturare i ricattatori. Trovano una catapecchia disabitata (a parte il cadavere del rapitore visto col satellite), e una stanza nascosta dove veniva rinchiusa la bimba. La squadra tenta nuovamente di intercettare il contatto di Lee, che si scopre essere un altro ricattato a cui è stata rapita la moglie e viene costretto a fare da tramite con Lee. Nel frattempo Abby scopre che in realtà la figlia di Lee non è tale e che la moglie del ricattato è morta. È la sorella adottiva. Organizzano allora una cattura proponendo uno scambio Domino-bambina in un bar, tramite il ricattato. Mentre Lee passa Domino al compagno di sventura, che lo mette in un menu del bar, su indicazione dei criminali via sms, Dinozzo e Ziva scoprono un supercomputer. Al bar il ricattato si rivela essere il criminale, rapisce Lee e sequestra un autobus, ma lei riesce a immobilizzarlo per un attimo e Gibbs, ferito, spara, uccidendo entrambi. Domino è salvo, ma… in realtà non era mai uscito dall’ufficio di Vance!