私家侦探尼克和查理隐居于热带岛屿上，但自从当地人被营地恐怖组织杀害后，二人的平静生活从此被打破。尼克与查理决定亲自捍卫这里的安宁，他们将与犯罪势力斗争到底。

十个月前，杀手亨利刺杀了一名富豪后打算归隐山林。十个月后，富豪的女儿查理前去寻仇却遭受车祸反被亨利救下。在日复一日的相处之下，查理逐渐对亨利产生了不一样的情愫，而亨利却透过查理的物品察觉了她此行的目的，两人之间的危险一触即发，就在此时，警方和马尔康也顺腾摸瓜来到了亨利的住处，一场有关利益和亲情的战争悄然打响......

　　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。