驻扎在印度尼西亚的美国CIA探员，詹姆斯·席尔瓦，从小就有狂躁症的他，却是数一数二的特工。他所属的精密作战小队从接到任务开始就不再归属任何国家的管控。正当席尔瓦的团队在为放射性核武器的下落苦恼时，当地警官李努尔，也是团队的污点证人，突然现身并揭发了核武器的所在。剩下的核武器所在地点被他加密 保存，他要求席尔瓦等人8小时内把他送出印尼，才会说出密码，否则所有未找到的核武器就会同时爆炸。时间紧迫，席尔瓦等人立即向CIA递交了辞呈准备先锋护送行动，目的是把李努尔送到22英里之外的飞机“天使号”上，并得到李努尔手

冷战时期的1963年，德国女汽车技师嘉比的父亲是一个核武器专家。美国CIA特工拿破仑·索罗因为过去有过罪行而被逼迫执行任务；而苏联国家安全委员会特工伊利亚·柯利亚肯则一直想要摆脱父亲是个贪污分子的羞耻感。索罗和柯利亚肯盯上了同一个目标，他们都怀疑嘉比的父亲正在被纳粹利用，可能在帮助恐怖分子集团制造核武器...

　　伊森·亨特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的生命，三个核武器被人趁机带走。中情局负责人斯隆女士调来她手下的得意猛将沃克，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。