伊森·亨特（汤姆·克鲁斯饰）和队友们接到了追回三个大杀伤性核武器的任务。眼见任务马上就能完成，但为了挽救其中一位队友卢瑟（文·瑞姆斯饰）的生命，三个核武器被人趁机带走。中情局负责人斯隆女士（安吉拉·贝塞特饰）调来她手下的得意猛将沃克（亨利·卡维尔饰），让他盯着伊森·亨特完成追回核武器的任务。期间，女特工伊尔莎（丽贝卡·弗格森饰）突然出现，伊森·亨特发现，他要面对的并不只是恐怖分子，还有潜藏在政府部门的内鬼。

大洋深处，一艘俄罗斯潜水艇正在执行常规任务，但是突发意外导致潜艇爆炸，全体机组人员无一幸免。而这个谜一样的事故，还隐藏着一个足以颠覆世界的大秘密。此后不久，特工伊森·亨特（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）接到任务，要去寻找两把造型独特的钥匙。钥匙组合在一起后能够 控制不断进化并拥有独立思考能力的人工智能，从而可帮助政治家实现称霸世界的野心。不愿被政治家利用的伊森找到好搭档卢瑟·斯蒂克尔（文·瑞姆斯 Ving Rhames 饰）、班吉·邓（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）恩和伊尔莎·浮士德（丽贝卡·弗格森 Rebecca Ferguson 饰），开始试图找到并摧毁钥匙，这也意味着他们将与全世界为敌。 而在行动过程中，性感女贼格蕾丝（海莉·阿特维尔 Hayley Atwell 饰）无意卷入其中，使这场危险游戏变得愈加扑朔迷离…….

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日本恐怖分子赤虎把香港作为亚太区的走私军火的重要基地，他们还使用了高端科技，蓄意挑战特区政府，政府束手无策，继而严重威胁到全港市民的安全。警官陈聪（曾志伟饰）为了证明自己的能力，到警校挑选了Jack（谢霆锋饰）、Match（冯德伦饰）、异型（李灿森饰）与千年虫（叶佩雯饰）四名叛逆少年组成一支特警新人类，务求抓拿赤虎。特警在首次行动渗入了黑帮杰少的组织，杰少正是赤虎的接头人。特警渐渐得到杰少的信任，却又被警方视为杰少的同谋，腹背受敌。在众人奋力逃生之时，也发现了赤虎的重大阴谋……

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