西恩（埃米尔·赫斯基 Emile Hirsch 饰）和本（麦克思·明格拉 Max Minghella 饰）是两个来自美国软件工程师，因为新开发了一款软件，跑去莫斯科谈生意，晚上去酒吧找乐，遇到从美国跑来旅游的娜塔莉（奥莉薇·瑟尔比 Olivia Thirlby 饰）和安（瑞切尔·泰勒 Rachael Taylor 饰），四个人调情玩乐，却遇上天降白光，大地浩劫，原来是以能量场形态出现的外星人入侵莫斯科，碰触的瞬间就能让任何生命体灰飞烟灭。四个美国年轻人及时藏身，夜晚来临后试图逃出一片涂炭的红场，他们发现电可以感应外星人存在，又找到一位在家里布上电磁阵的极客老头。大家齐心协力，试图找到所有幸存者，利用电磁学知识，对外星人反戈一击……

　　超级病毒“金美拉”和抗生素在运送途中，被恐怖组织头目SeanAmbrose（DougrayScott 饰）盗走，EthanHunt（TomCruise饰）率领他的IMF小组接受中情局的任务，找回病毒。
　　这次，EthanHunt找到了女飞贼NyahNordoff-Hall（ThandieNewton 饰）搭档，后者是SeanAmbrose的前女友。EthanHunt在获取Nyah信任的同时，二人也暗生情愫。
　　但是，为了完成任务，EthanHunt不得不安排Nyah回到SeanAmbrose身边卧底。
　　Nyah终于打探出病毒所在的药厂，接获情报的EthanHunt前往药厂准备销毁病毒；另一边，SeanAmbrose已经察觉出了Nyah回到自己身边的真正目的，组织人马在药厂等待EthanHunt自投罗网。
　　激烈的搏斗中，Nyah为了帮助EthanHunt完成任务，将病毒注入了自己体内，只有在20个小时之内将抗生素注入Nyah体内，才能挽救她的性命，EthanHunt又将面临不可能的任务。