伊森·亨特（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）带领IMF小队继续与AI智体对抗，打响终极之战。

一位医学博士研制出一种威力巨大的新型病毒“金美拉”，为保证运送安全请求中情局提供援助，孰料被扮作伊森的前中情局特工肖恩谋害，并窃取了病毒资料。伊森受命找到肖恩并获取相关情报，而在这之前，伊森必须得到女神偷奈雅的帮助，因为奈雅是肖恩的前女友，是接近肖恩的唯一人选。在获取奈雅信任的同时，伊森和奈雅萌生爱意。在制造奈雅被捕的假情报后，肖恩如期将奈雅救出，接到自己住处，不过肖恩已经怀疑奈雅的到来另有图谋。伊森和奈雅终于在赛马场接头并获知了情报内容，而同时肖恩已经察觉奈雅不仅奉命卧底，还与伊森坠入爱河。怀恨在心的肖

对于奥布莉来说，姐姐凯伦的死充满了疑点。两年前，凯伦远赴日本求学，不久之后奥布莉一家就收到了凯伦被关入精神病院的噩耗，而现在，曾经善良美丽的姐姐已经变成了一具冰冷的尸体。奥布莉坚信其中必有古怪，因此，她和专门报道灵异事件的记者伊森联手，对老房子中的咒怨展开了调查。

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。