时间是1979年，美国俄亥俄州一个平凡小镇。少年乔·兰布（乔尔·科特尼 Joel Courtney 饰）痛失母亲，生死悲痛让他久久地沉默。数月后，他应好朋友查尔斯（雷利·格里芬斯 Riley Griffiths 饰）的邀请，决定约上几个朋友一起用超8摄像机（8 mm）拍摄一部恐怖电影。当然令他下定决心的，是那个令她心仪的美丽女孩爱丽丝（艾丽·范宁 Elle Fanning 饰）也参与其中。在某个夜晚，爱丽丝驾驶父亲的汽车载着伙伴们来到火车站拍戏，谁知却目睹了一场极其惨烈的火车事故。
伊森（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）曾是任职于特殊部门的秘密特工，自从一位名叫茱莉亚（米歇尔·莫娜汉 Michelle Monaghan 饰）的美丽女子出现在他的生命里后，伊森决定金盆洗手，卸甲归田。遗憾的是，好景不长，幸福的生活还没过多久，伊森便接到了徒弟林德赛（凯丽·拉塞尔 Keri Russell 饰）被死对头戴维恩（菲利普·塞默·霍夫曼 Philip Seymour Hoffman 饰）掳走的消息。戴维恩冷酷又凶残，林德赛落入他的手中可谓是凶多吉少。
