圣诞节前夕，波斯尼亚战争终于达成停火协议，亚得里亚海上的美军官兵们即将返回家乡。海军领航员伯纳中尉（OwenWilson饰）早已厌倦这场无意义的战争，长官莱斯利（GeneHackman饰）出面劝解却无济于事。圣诞当天，伯纳与搭档驾驶大黄蜂战机执行航拍任务，无意中瞥见非安全区中有武装人员行动，两人决定介入，却被对方的萨姆导弹击落，搭档被对方处死，伯纳侥幸脱险，但对方搜寻人员沿路追踪不舍。与此同时，接到伯纳求救信息的莱斯利苦于北约将军节制，在所谓顾全大局的考虑下无法介入非安全区搭救伯纳，莱斯利只好借助媒体力量

特工汉纳威（乔什·哈洛威JoshHolloway饰）执行任务时遇害，核机密文件被女杀手莫伦（蕾雅·赛杜LéaSeydoux饰）截获。为了找回文件，特工班吉（西蒙·佩吉SimonPegg饰）和特工简（宝拉·巴顿PaulaPatton饰）从俄罗斯监狱救出了伊桑·亨特（汤姆·克鲁斯TomCruise饰）。他们接受的幽灵协议任务便是从克林姆林宫盗取核军事密码。然而，当他们接近目标时，却发现被恐怖分子亨德里克斯（迈克尔·恩奎斯特MichaelNyqvist饰）捷足先登，抢走了核军事密码。在爆炸中，亨特受困医院，遭俄

15年前，安德烈在他的父亲罗迪纳上校的安排下，在一所秘密培养情报局特工的特殊学校接受培训，从十几岁开始接受训练。多年后因故训练计划被迫中止，安德烈选择留在欧洲，并试图忘掉不堪的过去。某天，众人以为已经过世的父亲突然来电，告知安德烈有不知名人士正通缉他。安德烈只好跑去找初恋情人、同时也同在学校受过训练的玛莎，一起寻找真相，竟逐步发现了不为人知的大规模间谍活动…。

故事讲述宇航员任务期间突发意外，伤病严重无法支撑返回地球治疗。情急之下，一名女外科医生临危受命，亲身飞赴空间站展开救援行动。时间有限，巨大的困难与挑战下，一场零重力下的极限救援即将上演！影片为人类首部太空实拍电影。