特工汉纳威（乔什·哈洛威饰）执行任务时遇害，核机密文件被女杀手莫伦（蕾雅·赛杜饰）截获。为了找回文件，特工班吉（西蒙·佩吉饰）和特工简（宝拉·巴顿饰）从俄罗斯监狱救出了伊桑·亨特（汤姆·克鲁斯饰）。他

机场上的一次浪漫邂逅，让卡梅隆·迪亚茨饰演的单身女人遇上了汤姆·克鲁斯饰演的特工，正当恋情处在萌芽阶段时，却卷入了接二连三的国家大阴谋中。此时，其中一方的特务王身份惊天大曝光，这对逃命情侣开始联手反击