超级病毒“金美拉”与抗生素在运输过程中遭恐怖组织首领Sean Ambrose（由Dougray Scott饰演）盗取。Ethan Hunt（Tom Cruise饰）带领IMF团队接受CIA的任务，全力追回病毒。此次行动中，Ethan Hunt结识了女飞贼Nyah Nordoff-Hall（Thandie Newton饰），她是Sean Ambrose的前任恋人。在赢得Nyah信任的过程中，两人逐渐产生了感情。然而，为了完成任务，Ethan Hunt不得不安排Nyah潜回Sean Ambrose身边卧底。Nyah最终探明了病毒藏匿的药厂，Ethan Hunt据此前往药厂准备销毁病毒。与此同时，Sean Ambrose已察觉到Nyah回归的真正目的，他已在药厂布下陷阱，等待Ethan Hunt自投罗网。在一场激烈的搏斗中，为了协助Ethan Hunt完成任务，Nyah不惜将自己作为病毒载体，她必须在20小时内接受抗生素注射，否则将面临生命危险。Ethan Hunt再次面临艰巨的使命。©豆瓣
