经过上一集的腥风血雨之后，伯恩（马特·达蒙 饰）和女朋友玛丽（弗兰卡·泼坦特 饰）隐居在印度偏僻的海边小镇，想忘记以前的生活。一天，神秘组织的杀手来到小镇，打破了伯恩二人世界的宁静，女友玛丽在逃亡途中被枪杀。 　　为了查出真相，伯恩重新开始战斗，他发现以前工作的中情局开始重新寻找他，自己被卷入了一场刺杀活动中，被人诬陷破坏了中情局的一次情报交易，杀害特工。伯恩别无选择，他只能找到冒充自己的人，才能洗刷清白，为女友报仇。

失去了心爱的女人，波恩（马特?戴蒙 饰）面临更为艰难的日子，他努力回忆，却只能在睡梦中被脑海里一知半解的闪回所惊醒，依然无法记起自己的身份。 　　但是波恩注定不是平凡人，不等他冷静下来好好“寻找回”自己真正的身份，中情局派出的杀手又接踵而至。在接连的几次较量之后，杰森?伯恩终于被彻底激怒，决定反戈一击——他主动追击杀手，到过莫斯科、马德里。巴黎，也在伦敦和丹吉尔做过停留。 　　随着问题一个一个解决，杰森回到了纽约，在那里，他将会找到一切的答案，寻回自己的身份。

　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（ Dougray Scott 饰）盗走，Ethan Hunt（Tom Cruise 饰）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（Thandie Newton 饰）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S

伊森·亨特（汤姆·克鲁斯饰）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（文·瑞姆斯饰）的生命，三个核武器被人趁机带走。中情局负责人斯隆女士（安吉拉·贝塞特饰）调来她手下的得意猛将沃克（亨利·卡维尔饰），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（丽贝卡·弗格森饰）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。