超级病毒“金美拉”和抗生素在运输途中被恐怖组织头目Sean Ambrose（Dougray Scott饰）盗走，中情局指派Ethan Hunt（Tom Cruise饰）率领IMF小组找回病毒。Ethan找到女飞贼Nyah Nordoff-Hall（Thandie Newton饰）作为搭档，后者是Sean的前女友。随着任务推进，Ethan和Nyah之间逐渐产生了感情。为了完成任务，Ethan不得不让Nyah回到Sean身边卧底。Nyah最终打探出病毒藏在一家药厂，Ethan立即赶往药厂销毁病毒。然而，Sean已经察觉到Nyah的真正目的，带领手下在药厂埋伏。激烈的搏斗中，Ethan不仅要面对Sean的阴谋，还要确保Nyah的安全和任务的成功。在这场生死较量中，Ethan必须凭借智慧和勇气，揭开病毒阴谋，拯救世界。
