一位医学博士研制出一种威力巨大的新型病毒“金美拉”，为保证运送安全请求中情局提供援助，不料被扮作伊森的前中情局特工肖恩谋害，并窃取了病毒资料。伊森受命找到肖恩并获取相关情报，而在这之前，伊森必须得到女神偷奈雅的帮助，因为奈雅是肖恩的前女友，是接近肖恩的唯一人选。在获取奈雅信任的同时，伊森和奈雅萌生爱意。在制造奈雅被捕的假情报后，肖恩如期将奈雅救出，接到自己住处，不过肖恩已经怀疑奈雅的到来另有图谋。伊森和奈雅终于在赛马场接头并获知了情报内容，而同时肖恩已经察觉奈雅不仅奉命卧底，还与伊森坠入爱河。怀恨在心的肖恩已经猜测出伊森将前去药厂销毁病毒，遂率人争夺，交战之中，奈雅为帮助伊森完成任务，将仅存的病毒注入自己体内，并要求伊森杀死自己，而伊森不忍下手，并承诺将会挽救奈雅。肖恩开始和制药厂老板交易病毒和解药，声称病毒将很快席卷世界，正在此时，伊森赶到，经过激烈搏斗，伊森终于夺回病毒和解药，结果了肖恩，并及时挽救了奈雅的生命。

“独行侠”皮特·米切尔（汤姆•克鲁斯 Tom Cruise 饰）的父亲是个战功显赫的老飞行员，他决心也要成为父亲那样的英雄。终于机会来了，他与军官“笨鹅”尼克·布拉德肖（安东尼•爱德华兹 Anthony Edwards 饰）一起被派到了Top Gun训练基地接受最严格的飞行训练。可是，“独行侠”的训练并不像预想中顺利，他的成绩一直不令人满意，一起训练的”冰人”汤姆·卡赞斯基（方·基默 Val Kilmer 饰）也对他也颇有微词。与此同时，“独行侠”遇到了美丽的女教官查莉（凯莉•麦吉利斯 Kelly McGillis 饰），两人对彼此暗生情愫，这令本来有些心灰意冷的“独行侠”重拾信心。在毕业前的一次训练中，“独行侠”搭档“笨鹅”再次同驾一机，但由于马达发生故障，“独行侠”与“笨鹅”被迫跳海，结果“笨鹅”不幸身亡。这次事件给“独行侠”带来了沉重的打击，本来因学业不顺就郁郁寡欢的他更加消沉了，甚至想要彻底放弃成为飞行员的梦想。“独行侠”最终能否克服心障重回蓝天？

特工伊森·亨特（汤姆·克鲁斯 饰）和他的IMF小组将开启迄今为止最危险的一次任务：追踪一种会危及全人类性命的新型武器，并阻止其落入坏人之手。与此同时，伊森曾对抗过的黑暗势力也正在卷土重来，整个世界的命运岌岌可危。面对神秘而强大的敌人，他不得不面对选择使命还是至爱的终极抉择。

超级人工智能“智体”即将引爆全球核弹危机，把世界推向毁灭边缘。而伊森·亨特（汤姆·克鲁斯 饰）和他的IMF小队在上次行动中遭遇重创，团队濒临分崩离析。虽然伊森已获得关闭“智体”的钥匙，但要彻底消灭“智体”，完成这一拯救全人类的终极任务，仍需要IMF小队齐心协力突破重重困难。他们不仅要面对全知全能又无影无形的“智体”与其手下盖布瑞尔（埃塞·莫拉雷斯 饰）的百般阻拦，还要解决来自过去的种种恩怨。每个抉择都关乎信念与命运，等待伊森和IMF小队的，究竟是怎样的结局？