影片圍繞間諜小說作家葉利·康威（布萊絲·達拉斯·霍華德 Bryce Dallas Howard 飾）的作品展開。葉利的小說講述神秘特工阿蓋爾（亨利·卡維爾 Henry Cavill 飾）及其瓦解全球間諜集團的任務，而小說中的情節卻意外開始與真實間諜組織的秘密行動出現驚人的一致。在特工艾登（山【shān】姆·洛克威爾 Sam Rockwell 飾）的陪同下，葉利帶著貓咪阿爾菲（Chip 飾）穿越世界，竭力趕在間諜組織的殺手們行動之前化解危機，此時小說的虛構世界與現實之間的界限開始變得模糊不清。隨之而來的是一場跨越全球的冒險。