一位科学家，也是国际货币基金组织（IMF）特工伊森·亨特（汤姆·克鲁斯饰）的朋友，正在澳大利亚悉尼，想让他护送自己前往佐治亚州亚特兰大。伊森答应了。在飞机上，发生了一件怪事，伊森杀死了这位科学家。随后，人们发现伊森并非真身，而是假扮他的人。他和他的同伙跳出飞机，然后驾驶飞机撞山。真正的伊森随后被上级传唤执行一项任务，但在执行任务之前，他被指示招募一名名叫妮娅·霍尔（桑迪·牛顿饰）的女子来协助他们。妮娅是个小偷。他照做了，去见了他的上司，上司告诉他关于他的朋友和坠机事件的事。他随后告诉他，由于伊森不在，他派了另一名特工肖恩·安布罗斯（多格雷·斯科特饰）去，后者和伊森一样，都是伪装专家。他们随后得出结论，是安布罗斯撞毁了飞机，并拿走了他朋友携带的物品，他称之为“奇美拉”。伊森的任务是把它找回来。后来，他被告知妮娅是肖恩的前女友，他想让她回来。伊森有些犹豫，因为他们俩似乎已经联系上了，但他确信妮娅是找到安布罗斯的最佳人选，于是他向她求助，妮娅答应了。