伊森·亨特(湯姆·克魯斯飾)和隊友們接到了追回三個大殺傷性核武器的任務。眼見任務馬上就能完成,但為了輓救其中一位隊友盧瑟(文·瑞姆斯飾)的生命,三個核武器被人趁機帶走。中情局負責人斯隆女士(安吉拉·貝塞特飾)調來她手下的得意猛將沃克(亨利·卡維爾飾),讓他盯著伊森·亨特完成追回核武器的任務。期間,女特工伊爾莎(麗貝卡·弗格森飾)突然出現,伊森·亨特發現,他要面對的並不只是恐怖分子,還有潛藏在政府部門的內鬼。