超级病毒“金美拉”和抗生素在运送途中,被恐怖组织头目肖恩盗走,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,她是肖恩的前女友。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肖恩身边卧底。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,肖恩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。激烈的搏斗中,奈雅为了帮助伊森完成任务,将病毒注入了自己体内。只有在20个小时之内将抗生素注入奈雅体内,才能挽救她的性命。伊森又将面临不可能的任务。