首席特工伊桑亨特（湯姆克魯斯）也有一個秘密時刻。在準備執行最新任務時，他被神秘組織“辛迪加”陷害，落入敵手之手。一個由前特工組成的秘密組織被認為是之前未經證實的中央情報局。在對立成員伊莎·福斯特（麗貝卡·弗格森 Rebecca Ferguson 飾）的幫助下，伊森逃出生天並及時向威廉·布拉德（傑瑞米·雷納 Jeremy Renner 飾）報告了辛迪加真實存在的消息。然而，布萊德當時的日子並不好過。他任職的IMF機構因涉及俄羅斯頭號核彈頭的事件被美國中央情報局起訴並下令解散。伊森得知組織要刺殺奧地利總統後，聯繫老搭檔本吉·鄧恩（西蒙·佩吉 Simon Pegg 飾）展開行動，並與神秘少女伊莎重逢。在接下來的一系列事件中，辛迪加的真面目逐漸被揭開，終於暴露了他們的真正目的……