《碟中谍2》中，伊森·亨特所在的中情局特工小组迎来新任务。生物恐怖分子肖恩·安布罗斯偷走了致命病毒“奇美拉”和抗体，妄图用病毒制造灾难，再出售抗体获利。伊森临危受命，要在病毒扩散前夺回病毒和抗体。他在执行任务过程中与安布罗斯的旧情人、女特工妮雅相遇，妮雅被安布罗斯胁迫参与计划。伊森说服妮雅倒戈，两人在合作中渐生情愫。他们历经重重险阻，在悉尼展开最终对决，伊森凭借智慧和勇气打败安布罗斯，成功阻止病毒扩散，拯救了无数生命，也收获了与妮雅的爱情。