身着一身白西装的戴夫(艾迪·墨菲 Eddie Murphy 饰)看起来是个彬彬有礼的中年人,虽然身处现代纽约的他总显得和这个年代、这个大都市格格不入,但谁能想到,这个看起来非常真实的“人”其实是一架人形飞船,身体里住着许多四分之一英寸高的外星小人,他们来到地球,想寻求解救自己星球的方法,不料却先在让飞船适应地球生活上经受了极大的考验,惹了一堆麻烦之后,谁想到飞船竟然自主爱上了一个美丽的地球女人吉娜(伊丽莎白·班克斯 Elizabeth Banks 饰),外星小人们偏轨的航线越来越难调正…
特工汉纳威(乔什·哈洛威 Josh Holloway 饰)执行任务时遇害,核机密文件被女杀手莫伦(蕾雅·赛杜 Léa Seydoux 饰)截获。为了找回文件,特工班吉(西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰)和特工简(宝拉·巴顿 Paula Patton 饰)从俄罗斯监狱救出了伊桑·亨特(汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 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 Michael Nyqvist 饰)捷足先登,抢走了核军事密码。在爆炸中,亨特受困医院,遭俄特工的追捕,幸好他身手矫捷,才化险为夷。不过,亨特的上司也在混乱中丧生,只剩下其助手布兰德(杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰)与亨特死里逃生,加上班吉和简,逼上绝境的四人开始了最后一搏,从迪拜到印度,他们出生入死,与恐怖分子斗智斗勇…