奸细汉纳威（乔什·哈洛威 Josh Holloway 饰）执行使命时遇害，核机密文件被女杀手莫伦（蕾雅·赛杜 Léa Seydoux 饰）截获。为了找回文件，奸细班吉（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）和奸细简（宝拉·巴顿 Paula Patton 饰）从俄罗斯监狱救出了伊桑·亨特（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）。他们承受的鬼魂协议使命就是从克林姆林宫盗取核军事密码。然而，当他们接近目标时，却发现被恐怖分子亨德里克斯（迈克尔·恩奎斯特 Michael Nyqvist 饰）争先恐后，抢走了核军事密码。在爆炸中，亨特受困医院，遭俄奸细的追捕，幸好他身手矫捷，才化险为夷。不过，亨特的上司也在混乱中丧生，只剩下其帮手布兰德（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰）与亨特九死一生，加上班吉和简，逼上绝地的四人开始了最终一搏，从迪拜到印度，他们赴汤蹈火，与恐怖分子斗智斗勇……