当特工伊桑·亨特在莫斯科执行一个秘密的间谍活动的时候，一个恐怖分子安置的炸弹炸掉了俄罗斯的标志性建筑：克林姆林宫。俄罗斯政府随即宣布，这起袭击已经超越了一般的恐怖袭击的范畴，是完完全全的“战争的挑衅”。俄罗斯政府的论调让它的对头美国政府如坐针毡。无奈之下，美国政府只好就近派出了自己最强的特工伊桑·亨特，在俄罗斯执行一个叫做“幽灵协定”的秘密计划。　　为了让亨特拥有完全的自主权，美国的特工组织让亨特和他的三个搭档从监狱中逃了出来。因为没有官方记录、没有后援、没有支持，亨特只能依靠自己的力量来完成行动。在异国

彼得（蒂姆·罗斯 饰）与哈莉（乌玛·瑟曼 饰）是一对不务正业的夫妻，哈莉帮黑帮老大伊丽娜做了一笔买卖，但是两个人把应该交给伊丽娜（李美琪 饰）的钱给用光了。为了躲避伊丽娜的追杀，两人从伦敦逃到了美国洛杉矶，并计划去盗窃珠宝来还债，结果事与愿违。

玮柏（窦骁饰）和哥哥都是极限运动爱好者，一场意外中，玮柏的哥哥不幸死于非命，玮柏将其中的过错都怪到了自己的头上，成日活在深深的自责之中。白天，玮柏只是一介名不见经传的小小职员，入夜，他则化身为自由奔跑在大街小巷之中的跑酷运动者，尽情挥洒心中的郁闷。某日，玮柏得到了一段妹妹西黛（叶青饰）被绑架的视频，追随着视频中的线索，玮柏千里迢迢赶往了韩国。在那里，跑酷已经成为了一项十分流行的运动，而玮柏若想救出西黛，就必须在名为“UG”的跑酷大赛上夺得头筹。面对诸多强大的对手，人生地不熟的玮柏能够获得最后的胜利吗？

秘密特工伊森（汤姆•克鲁斯 Tom Cruise 饰）隐藏了真实身份，准备和女友安心生活。这时，他突然接到了上级的电话。超市接头时，同僚向他传达了新的任务命令。任务中，他和黑人老搭档以及两位女将林赛（凯丽•拉塞尔 Keri Russell 饰）和珍（李美琪Maggie Q 饰）并肩作战，在攻入某大厦寻找一个名叫“兔子腿”的证物时，不幸中了埋伏，结果林赛当场阵亡。因为被控失职，汤姆身心背负了巨大的痛苦，在跟上司闹翻之后，他执着地追查着这起事故的起因，却在死者遗留的秘密视频中发现了一个惊天大秘密。为了给死者报

中情局获得情报，得知他们的特工中出了一个叛徒，准备将中情局布置在东欧的特工名单出卖给外国特工组织。在特工头目吉姆的策划下，伊森所住的一组特工赶往了他们交易的地点。岂料，当他们按计划赶到时，却中了埋伏，一组人中除了伊森和吉姆的妻子克莱尔。这时，伊森的账户无端端多出了12万美金。伊森成了内鬼的最大的嫌疑犯。无奈之下，伊森只能凭个人之力独闯龙潭虎穴去找出出卖他们的内奸。他和外国间谍组织的接头人麦克斯取得联系后，答应帮麦克斯偷出中情局的间谍名单以交换中情局内鬼的名字。

伊森·亨特（汤姆·克鲁斯 饰）需要承受自己过去行为所造成的后果，导致整个IMF任务小组都陷入危险。

资深特工伊森·亨特也有百密一疏时刻，他在接收最新任务时遭到神秘组织“辛迪加”的暗算落入对方手中。辛迪加是一支由全球各地前特工组成的秘密组织，此前一直被CIA视为空穴来风。在对方成员伊莎·福斯特的帮助下，伊森逃出生天，并及时向威廉•布莱德汇报了辛迪加确切存在的消息。然而此时布莱德的日子并不好过，他负责的IMF机构因俄罗斯核弹头等事件遭到CIA指控并责令解散。在得知该组织密谋刺杀奥地利总统时，伊森联系上了老搭档班吉·邓恩展开行动，并于谜样女郎伊莎再度相会。 接下来的一连串事件中，辛迪加的真面目逐渐揭开，而他们

资深特工伊森·亨特也有百密一疏时刻，他在接收最新任务时遭到神秘组织“辛迪加”的暗算落入对方手中。辛迪加是一支由全球各地前特工组成的秘密组织，此前一直被CIA视为空穴来风。在对方成员伊莎·福斯特的帮助下，伊森逃出生天，并及时向威廉•布莱德汇报了辛迪加确切存在的消息。然而此时布莱德的日子并不好过，他负责的IMF机构因俄罗斯核弹头等事件遭到CIA指控并责令解散。在得知该组织密谋刺杀奥地利总统时，伊森联系上了老搭档班吉·邓恩展开行动，并于谜样女郎伊莎再度相会。 接下来的一连串事件中，辛迪加的真面目逐渐揭开，而他们

超级病毒“金美拉”和抗生素在运送途中，被恐怖组织头目Sean Ambrose盗走，Ethan Hunt率领他的IMF小组接受中情局的任务，找回病毒。这次，Ethan Hunt找到了女飞贼Nyah Nordoff-Hall搭档，后者是Sean Ambrose的前女友。Ethan Hunt在获取Nyah信任的同时，二人也暗生情愫。但是，为了完成任务，Ethan Hunt不得不安排Nyah回到Sean Ambrose身边卧底。Nyah终于打探出病毒所在的药厂，接获情报的Ethan Hunt前往药厂准备销毁病毒；

　　伊森·亨特和队友们接到了追回三个大杀伤性核武器的任务。眼见任务马上就能完成，但为了挽救其中一位队友卢瑟的生命，三个核武器被人趁机带走。中情局负责人斯隆女士调来她手下的得意猛将沃克，让他盯着伊森·亨特完成追回核武器的任务。期间，女特工伊尔莎突然出现，伊森·亨特发现，他要面对的并不只是恐怖分子，还有潜藏在政府部门的内鬼。