数カ月前、世界中のテロ組織に潜む全エージェントのリスト情報が保存されたMI6のハードディスクが紛失し、ハードディスクを回収する試みも失敗に終わった。この後、作戦の中心責任者であるM（ジュディ・デンチ）は上層部によって解雇され、MI6も悲惨な襲撃を受けて多数の死傷者を出した。裏で暗躍する真犯人を突き止めるため、Mは死んだふりをした伝説のエージェント、ジェームズ・ボンド（ダニエル・クレイグ）を召喚する。厳しい特別訓練とテストを経て、ボンドは軍務に復帰した。イブ (ナオミ・ハリス) と彼の新しいパートナー Q (ベン・ウィショー) の助けを借りて、ボンドは元 CIA エージェントの足跡をたどって、賑やかな大都市上海にたどり着きます。その過程で、エージェントのリストは漏洩し続け、ボンドの最新の生死の冒険も始まります...