2013年，一支由梅尔·霍尔顿博士（丹尼斯·欧哈拉 Denis O'Hare 饰）及其女儿诺拉（阿什丽·欣肖 Ashley Hinshaw 饰）率领的美国考古队在开罗南部发现一座被掩埋在黄沙之下的神秘金字塔。虽然埃及正处于暴动混乱之中，但是苏妮（克莉丝塔·尼古拉 Christa Nicola 饰）担任主持人的纪录片摄制组仍然冒险来到当地，只为记录下具有划时代意义的重要时刻。根据现场的情况，该金字塔甚至比已发现的所有金字塔年代都要久远。照例围绕着金字塔，各种恐怖诅咒的阴影盘桓其上，而且开启金字塔的时候还有当地人因毒气而受伤。由于所携带的设备遭到不明原因损伤，诺拉和相关工作人员决定铤而走险进入这座未知金字塔。　　等待他们的将是永生难忘的可怕记忆……

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……