Fa il suo esordio nella puntata numero 7 della prima stagione, "Salvate le balene". Insicuro e timido, oltre ad investigare nei vari casi, spesso collabora con Abby in laboratorio in qualità di esperto informatico (ha studiato con successo al MIT). McGee e Abby intrattengono un rapporto di stretta amicizia e complicità, che all'inizio della seconda serie sembra nascondere qualcosa di più; nell'episodio Twisted sister della quarta stagione McGee ignorando le regole dell'NCIS mette in pericolo la sua carriera quando la sorella Sarah (interpretata da Troian, la figlia del produttore Donald P. Bellisario) si presenta da lui insanguinata e principale sospettata di un assassinio. Passa pochissimo tempo davanti alla TV, investendo il suo tempo libero in un gioco di ruolo online dove interpreta il personaggio di "Signore degli Elfi". Nella quarta serie si scopre che il pivello è diventato uno scrittore di successo con il pseudonimo di Tom E. Gemcity, scrivendo un romanzo ispirato liberamente alle avventure della squadra NCIS. Nell'episodio Articolo da copertina, la vita dei componenti della squadra è in pericolo proprio per il romanzo di McGee, poiché un fanatico pensa che la storia sia vera e cerca di uccidere Abby, alla quale McGee si era inspirato per rappresentare un nemico dell'eroe. Nello stesso episodio, quando Gibbs e Di Nozzo si recano nell'ufficio dell'editore, si fermano ad osservare le foto degli scrittori prodotti dall'editore stesso, tra cui il nostro McGee; a fianco della sua foto è posizionata quella di un altro scrittore che nella realtà è il produttore Donald P. Bellisario.

Apparentemente timido, in realtà oltre a Abby, ha collezionato altre due relazioni nel corso del telefim (una simpatia per una testimone che ha studiato anch'essa al MIT e una ragazza misteriosa vista la prima volta che Tony e Kate sono stati a casa sua).

È interpretato da Sean Murray, 30 anni. È doppiato da Fabrizio Vidale.