1500年，大将军托马斯（休·杰克曼 饰）奉皇后伊莎贝拉（蕾切尔·薇姿 饰）之命前往新大陆寻找传说中的“生命之树”。只要饮下一滴树的汁液，便会获得永生。一路历尽千辛万苦，终于到达了一座辉煌的隐蔽之地，看到了永生难忘的奇异景象。2000年，脑癌专家汤米（休·杰克曼 饰）急切为患脑癌的妻子丽兹（蕾切尔·薇姿 饰）寻找良药。研究小组从南美洲丛林里带回了一株奇异的树种标本，在提炼药物用于黑猩猩实验时奇迹般地产生了效果。 2500年汤米乘坐着用思想控制的透明圆球飞船中，穿梭于太空宇宙。辽阔的星际间，身边却只有那棵已快死亡的古树，他无时无刻不回想着关于丽兹的记忆。千年的奔涌时空里，苦苦寻觅的一直是生命的真谛……

杰森·伯恩事件引起连锁反应，踏脚石（Treadstone）计划以及CIA用药物控制强化特工的行径通过报纸公之于众，令其幕后人物坐立不安。为了阻止满盘皆输的局面出现，CIA高层决定中止该计划，并将相关特工人员以及科学家从行动中抹杀。在此后的日子里，那些深藏在国家政治最底层、依靠蓝绿药丸执行各种绝密任务的特工相继殒命，而负责染脏双手的执行人——前美国空军上校艾瑞克·贝尔，正慢慢将屠刀伸向隐藏在位于阿拉斯加崇山峻岭、暴雪深山中的特工艾伦·克劳斯。突如其来的炮火袭击令艾伦意识到自己所处的危险境地，在之后的日子里，他不仅要在昔日同伴的追杀中求生，还必须设法找到那曾为他提供源源不断体能和智力的蓝绿药丸……

在童话里，长发公主有着世上最长、最美的头发，却被邪恶的巫婆困在城堡里。一个王子顺着她从高塔搭下来的头发，爬上塔顶去营救她。这次“旧瓶装新酒”对格林童话的原著进行了很大的改动，主人公“长发公主”并不会像故事书里写的那样大部份时间被关在高塔里，而她将在电影一开始就离开高塔。这位暴力公主还会用她瀑布般的长发绑架一个帅气小偷。小偷与公主一同去外面广阔的世界冒险，故事可谓非常具有“女权”色彩。

自环球影业宣布《谍影重重4》的摄制计划起，马特·戴蒙(Matt Damonamon)与保罗·格林格拉斯(Paul Greengrass)是否再度加盟就成为了一直以来悬而未决的话题。 最近本片的编剧兼导演托尼·吉尔罗伊(Tony Gilroy)称戴蒙将不再参演本片，同样随之消失的还有杰森·伯恩这个角色。吉尔罗伊表示前三集的故事是本集故事的导火索，他希望在这部作品中描述一个更大的阴谋，并且将为杰森·伯恩未来的故事埋下伏笔。