大洋深处，一艘俄罗斯潜水艇正在执行例行任务，然而突如其来的意外事件导致潜艇发生爆炸，所有机组人员无一幸免。这起神秘的事故背后隐藏着一个能够彻底改变世界的巨大秘密。不久之后，特工伊森·亨特（由汤姆·克鲁斯扮演）接到了一项任务，他需要寻找两把独特造型的钥匙。当这两把钥匙组合在一起时，它们可以控制一个不断进化并具备独立思考能力的人工智能，从而帮助政治家实现统治世界的野心。伊森不愿意被政治家利用，于是他找到了卢瑟·斯蒂克尔（由海莉·阿特维尔饰演）、班吉·邓（由西蒙·佩吉饰演）以及伊尔莎·浮士德（同样由海莉·阿特维尔饰演）这些优秀的搭档，他们开始努力寻找并摧毁这两把钥匙，这也意味着他们将与全世界为敌。在行动过程中，性感的女贼格蕾丝（同样由海莉·阿特维尔饰演）无意中卷入了这场危险的游戏，使得整个情节变得更加扑朔迷离……