特工漢納威(喬什·哈洛威 Josh Holloway 飾)執行任務時遇害,核機密文件被女殺手莫倫(蕾雅·賽杜 Léa Seydoux 飾)截獲。為了找回文件,特工班吉(西蒙·佩吉 Simon Pegg 飾)和特工簡(寶拉·巴頓 Paula Patton 飾)從俄羅斯監獄救出了伊桑·亨特(湯姆·克魯斯 Tom Cruise 飾)。他們接受的幽靈協議任務便是從克林姆林宮盜取核軍事密碼。然而,當他們接近目標時,卻發現被恐怖分子亨德裏克斯(邁克爾·恩奎斯特 Michael Nyqvist 飾)捷足先登,搶走了核軍事密碼。在爆炸中,亨特受困醫院,遭俄特工的追捕,幸好他身手矯捷,才化險為夷。不過,亨特的上司也在混亂中喪生,只剩下其助手布蘭德(傑瑞米·雷納 Jeremy Renner 飾)與亨特死裏逃生,加上班吉和簡,逼上絕境的四人開始了最後一搏,從迪拜到印度,他們出生入死,與恐怖分子鬥智鬥勇……