超级病毒“金美拉”和抗生素在运送途中，被恐怖组织头目安布罗斯盗走，伊森率领他的IMF小组接受中情局的任务，找回病毒。这次，伊森找到了女飞贼奈雅搭档，后者是安布罗斯的前女友，伊森在获取奈雅信任的同时，二人也暗生情愫。但是，为了完成任务，伊森不得不安排奈雅回到安布罗斯身边卧底。奈雅终于打探出病毒所在的药厂，接获情报的伊森前往药厂准备销毁病毒；另一边，安布罗斯已经察觉出了奈雅回到自己身边的真正目的，组织人马在药厂等待伊森自投罗网。