伊森·亨特（湯姆·克魯斯飾）與IMF團隊執行追回三枚大殺傷性核武器的任務，卻因營救隊友盧瑟（文·瑞姆斯飾）導致核彈被神秘組織奪走。中情局負責人斯隆女士（安吉拉·貝塞特飾）派遣強硬派探員沃克（亨利·卡維爾飾）監督行動。任務過程中，女特工伊爾莎（麗貝卡·弗格森飾）突然現身協助調查，逐漸揭開恐怖組織“使徒”及其頭目索羅門·連的陰謀。隨著調查深入，伊森發現核武器失竊背后牽涉跨國勢力與政府高層的暗中勾結，沃克亦因立場沖突演變為阻礙。最終團隊揭露斯隆體系內鬼身份，并通過高空跳傘營救、直升機對決等行動阻止核爆危機，索羅門·連與伊森過往的復雜關聯亦成為破解困局的關鍵。