特工汉纳威(乔什·哈洛威饰)在执行任务时遇害,核机密文件被女杀手莫伦(蕾雅·赛杜饰)截获。为了追回文件,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)。他们的任务是从克里姆林宫盗取核军事密码,但恐怖分子亨德里克斯(迈克尔·恩奎斯特饰)抢先一步,夺走了密码。亨特在爆炸中受困医院,遭到俄特工追捕,但凭借身手逃脱。混乱中,亨特的上司丧生,只剩助手布兰德(杰瑞米·雷纳饰)与亨特、班吉和简四人一同展开最后一搏。从迪拜到印度,他们面对重重险境,奋力追回核机密,阻止全球灾难的发生。