当特工伊桑·亨特（汤姆·克鲁斯饰）在莫斯科执行一个秘密的间谍活动的时候，一个恐怖分子安置的炸弹炸掉了俄罗斯的标志性建筑：克林姆林宫。俄罗斯政府随即宣布，这起袭击已经超越了一般的恐怖袭击的范畴，是完完全全的“战争的挑衅”。俄罗斯政府的论调让它的对头美国政府如坐针毡。无奈之下，美国政府只好就近派出了自己最强的特工伊桑·亨特，在俄罗斯执行一个叫做“幽灵协定”的秘密计划。为了让亨特拥有完全的自主权，美国的特工组织让亨特和他的三个搭档从监狱中逃了出来。因为没有官方记录、没有后援、没有支持，亨特只能依靠自己的力量来完成行动。在异国的行动总是困难重重，更重要的是亨特自己的队伍里似乎还出现了内鬼。这次，伊桑·亨特有没有能力再次力王狂澜，完成不可能的任务，并阻止美俄之间的战争呢。
汤姆·克鲁斯 饰 Ethan Hunt
配音 任伟
杰瑞米·雷纳 饰 William Brandt
配音 谢添天
西蒙·佩吉 饰 Benji Dunn
配音 张欣
宝拉·巴顿 饰 Jane Carter
配音 黄莺
迈克尔·恩奎斯特 饰 Hendrix
配音 王肖兵
弗拉基米尔·马什科夫 饰 Sidorov
配音 桂楠
乔什·哈洛威 饰 Hanaway
配音 刘北辰
亚尼·卡普 饰 Brij Nath
配音 海帆
蕾雅·赛杜 饰 Sabine Moreau
配音 詹佳
萨穆里·艾德尔曼 饰 Wistrom
配音 孟祥龙
Ivan Shvedoff 饰 Leonid Lisenker
Pavel Kris 饰 Marek Stefanski
Miraj Grbic 饰 Bogdan
配音 吴磊
伊利亚·沃洛克 饰 The Fog
汤姆·威尔金森 饰 IMF Secretary
配音 程玉珠
Ali Olomi 饰 Sheikh (uncredited)
Paul Lazenby 饰 Kremlin Guard (uncredited)
拉迪斯拉夫·伯兰 饰 Control Room Guard
伊森·亨特（Ethan Hunt）
演员 汤姆·克鲁斯
配音 任伟
伊森是一名杰出探员，他像一匹独来独往的狼，是名副其实的队长。在小队背上恐怖分子的嫌疑之后，他必须仰赖其他人，这对他来说是一大挑战，因为一直以来，他被他的队员和组织背叛过太多次。但是现在他别无选择，只能信任这三个他了解不深的人。
布兰特（Brandt）
演员 杰瑞米·雷纳
配音 谢添天
布兰特是一名分析员，看似一板一眼的办公室人员，但是他其实聪明过人。刚开始他很冷漠，然后会慢慢开始看到他显露真正的一面，而且拳脚功夫都不赖。他其实并不想加入这个团队，不过因环境所逼使他不得已参与行动。
班吉（Benji）
演员 西蒙·佩吉
配音 张欣
《碟中谍III》中归队的队员计算机高手班吉已成为外勤探员，而不再只是窝在幕后。赛门佩格描述这个角色是“不折不扣的情报技术人才，他是计算机高手，这方面什么都难不倒他。”在这一集中，西蒙佩格也为他的角色带来许多机智和幽默。
简（Jane）
演员 宝拉·巴顿
配音 黄莺
一名坚强的女性探员，虽然她担任外勤探员的经验并不多，但是她想要完成任务其实另有动机，那就是报复。宝拉·巴顿表示：“她跟男生一样勇猛，她是很有看头的对手。”
Sabine Moreau
演员 蕾雅·赛杜
配音 詹佳
女杀手。身手不凡，杀死了简的情人。为了得到钻石，将核弹发射代码卖给恐怖分子。结果误入了伊森一伙人精心设计的圈套中。
MTV电影奖（MTV Movie Awards） 第21届（2012年）
最佳打斗场面 汤姆·克鲁斯； 迈克尔·恩奎斯特 提名
最惊骇表演 汤姆·克鲁斯
土星奖（Saturn Awards） 第38届（2012年）
最佳动作/冒险电影 《碟中谍4》 获奖
最佳剪辑 保罗·赫希
最佳男主角 汤姆·克鲁斯 提名
最佳女配角 宝拉·巴顿
最佳导演 布拉德·伯德
最佳配乐 迈克·吉亚奇诺
青少年选择奖 （Teen Choice Awards） 第14届 （2012年）
最佳动作电影 《碟中谍4》 提名
最佳动作电影男演员 汤姆·克鲁斯
最佳动作电影女演员 宝拉·巴顿
该片不仅票房大热，也是该系列到第四部为止口碑最好的一部作品。该作毫无疑问是系列巅峰，不论是紧张感、刺激感还是宏大性，都是前三部电影所无法比拟的。除了完全被炸飞的克里姆林宫和令人目瞪口呆的超级大风暴，特工团队的各种高科技装备也让人大开眼界，近距离模拟场景、换肤、磁力手套，全都酷炫到没朋友。影片的高潮段落是让阿汤哥亲自上阵勇攀世界第一高塔迪拜哈利法塔，银幕内徒手攀岩意外不断，银幕外观众紧张不已尖叫连连。而动画导演布拉德·伯德和英国喜剧演员西蒙·佩吉的加入也为影片增添了不少幽默元素。（腾讯娱乐评论）该片的拍摄地点在俄罗斯、迪拜、印度辗转。整部片子走的是成熟精英团队路线。作为剧中的灵魂人物，以汤姆克鲁斯为中心的一众特工，向我们展示了特工出神入化的绝技，同时，这支时尚的特工队伍更为我们展现了特工独特的时尚品味与魅力。各种高级跑车，西装，女士套装，晚礼服齐亮相。（中国青年网评论）影片延续了《碟中谍》系列的风格，即男主人公伊森一次次的借助于高科技来完成看似“不可能”的任务，而带来一场场紧张刺激的动作戏，如开场时的越狱戏，又如在迪拜的沙尘暴中的追车戏，都十分的扣人心弦。另外影片还采用了IMAX技术手段摄制了部分场景，也即汤姆·克鲁斯在迪拜最高楼跳楼的那一段，新技术使得这段戏更加的紧张万分，观影效果自然更胜于普通的版本。（网易评论）
该片不仅票房大热，也是该系列到第四部为止口碑最好的一部作品。该作毫无疑问是系列巅峰，不论是紧张感、刺激感还是宏大性，都是前三部电影所无法比拟的。
除了完全被炸飞的克里姆林宫和令人目瞪口呆的超级大风暴，特工团队的各种高科技装备也让人大开眼界，近距离模拟场景、换肤、磁力手套，全都酷炫到没朋友。影片的高潮段落是让阿汤哥亲自上阵勇攀世界第一高塔迪拜哈利法塔，银幕内徒手攀岩意外不断，银幕外观众紧张不已尖叫连连。而动画导演布拉德·伯德和英国喜剧演员西蒙·佩吉的加入也为影片增添了不少幽默元素。（腾讯娱乐评论）
该片的拍摄地点在俄罗斯、迪拜、印度辗转。整部片子走的是成熟精英团队路线。作为剧中的灵魂人物，以汤姆克鲁斯为中心的一众特工，向我们展示了特工出神入化的绝技，同时，这支时尚的特工队伍更为我们展现了特工独特的时尚品味与魅力。各种高级跑车，西装，女士套装，晚礼服齐亮相。（中国青年网评论）
影片延续了《碟中谍》系列的风格，即男主人公伊森一次次的借助于高科技来完成看似“不可能”的任务，而带来一场场紧张刺激的动作戏，如开场时的越狱戏，又如在迪拜的沙尘暴中的追车戏，都十分的扣人心弦。另外影片还采用了IMAX技术手段摄制了部分场景，也即汤姆·克鲁斯在迪拜最高楼跳楼的那一段，新技术使得这段戏更加的紧张万分，观影效果自然更胜于普通的版本。（网易评论）
碟中谍4原声曲目
Give Her My Budapest
Light The Fuse
Knife To A Gun Fight
In Russia, Phone Dials You
Kremlin With Anticipation
From Russia With Shove
Ghost Protocol
Railcar Rundown
Hendrick's Manifesto
A Man, A Plan, A Code, Dubai
Love The Glove
The Express Elevator
Mission Impersonatable
Moreau Trouble Than She's Worth
Out For A Run
Eye Of The Wistrom
Mood India
Mumbai's The Word
Launch Is On Hendricks
World's Worst Parking Valet
该片是奥斯卡级动画导演布拉德·伯德的第一部真人电影。
汤姆·克鲁斯和文·瑞姆斯是片中唯一两位参演过全部《碟中谍》4部电影的演员。
勃兰特这个角色曾经是被作为代替伊桑·亨特而设计的。因为有一段时间，汤姆·克鲁斯对再次在银幕上扮演这个超级特工感到厌倦。而制片方只好重新设计了一个人物来代替伊桑·亨特继续出征。不过最终克鲁斯确定再次出演伊桑。
安东尼·麦凯、克里斯托弗·艾根、凯文·席格斯、克里斯·派恩和汤姆·哈迪都曾经是扮演勃兰特的人选。这个角色最终交到了杰瑞米·雷纳的手上。
杰茜达·芭瑞特曾经来到过剧组试镜。
在影片的一支预告片的结尾，能看到一个导弹飞过旧金山的上空，直捣敌军的指挥中心。其实，它飞向的是皮克斯公司的总部。