ジェイソン・ボーンとマリー・クロイツは、インドのゴアで暮らしている。記憶喪失から回復しきっていないボーンは、頻繁に見る悪夢の内容をノートに記録している。

ベルリンでは、CIA捜査官パメラ・ランディの下で働くエージェントが、7年前の2,000万ドルの盗難に関する文書「ネスキー・ファイル」を入手するため、ロシア人の情報屋と取引しようとする。しかし、オリガルヒのユーリ・グレトコフの手先であるロシア連邦保安庁要員のキリルによって、この取引は邪魔される。彼はエージェントと情報屋を殺害してファイルと金を盗み、ボーンの指紋を残して彼に罪を着せる。

ボーンの指紋を見つけたランディは、上司のウォード・アボットにかつてボーンが参画していたトレッドストーン作戦について尋ねる。彼女は、2,000万ドルを盗んだCIAエージェントの名前が、ネスキーのファイルに記されていることをアボットに伝える。ロシアの政治家ウラジミール・ネスキーは盗んだエージェントを特定しようとしていたが、数年前にベルリンで妻に殺されていた。ランディは、ボーンと当時のトレッドストーン作戦指揮官コンクリンが関与し、ボーンがネスキーを殺害したのではないかと考える。アボットとランディはトレッドストーンの元サポート技術者ニッキー・パーソンズを連れて、ボーンを捕らえるためベルリンに向かう。

グレトコフはキリルにボーンを殺すよう指示し、キリルはゴアでボーンを見つける。ボーンはマリーを連れて車で逃げるが、途中で運転を代わったマリーがキリルに狙撃されて死んでしまう。ボーンはゴアを離れナポリに向かい、空港でカラビニエリとアメリカ領事館の調査員に身柄を拘束されるが、調査員の携帯電話のSIMカードをコピーして脱出し、そこにランディからかかってきた電話の内容から、自分がベルリンでのエージェント殺害事件容疑でCIAに追われていることを知る。

ボーンはトレッドストーン作戦に残る唯一の工作員ジャルダを訪ね、ミュンヘンに向かう。ジャルダはボーンに、トレッドストーン作戦がコンクリンの死後閉鎖されたことを告げるが、彼を捕らえようとする。ボーンはジャルダを絞殺し、ガス爆発で彼の家を破壊する。ボーンはベルリンに行き、ランディを尾行してCIAの事務所を突き止め、ニッキー・パーソンズを指名して一対一で会いたいと連絡する。

ボーンはアレクサンダー広場でニッキーを誘拐し、彼女からアボットがコンクリンの上司であったこと、ネスキー・ファイルに関するエージェント殺害でボーンが追われていることを訊き出す。ボーンは一部の記憶を取り戻し、コンクリンの命令でネスキーを殺し、そこに居合わせたネスキーの妻に罪を着せて、自殺に見せかけて殺したことを思い出す。

コンクリンの元助手のダニー・ゾーンは、エージェントの死にボーンが関与しているという報告に矛盾を見つけ、それをアボットに説明するが、アボットに殺されてしまう。ボーンはアボットのホテルの部屋に忍び込み、彼がグレトコフと電話で会話し、2千万ドル盗難事件が彼らの共犯だったことや、アボットがグレトコフにボーン殺害を依頼しているのを聴く。ボーンがアボットに姿を明かすと、アボットは自分がファイル強奪を命じたこと、ボーンを罠にはめ、ゴアで口封じをするよう仕向けたことを告白する。ボーンはアボットの告白を録音したことを示して、銃をテーブルの上に置いて立ち去る。その直後にランディがアボットの元を訪れるが、彼は自殺する。その後、彼女の手元にはアボットの録音テープが届く。

ボーンはネスキーの娘イレーナを探すためにモスクワに向かう。キリルはグレトコフから再びボーン殺害を依頼され、ボーンを見つけて狙撃し、傷を負わせる。ボーンは盗んだタクシーで逃げ、キリルから追われて壮絶なカーチェイスの末、キリルに重傷を負わせて立ち去る。グレトコフは警察に逮捕される。ボーンはイレーナに会って、彼女の両親を殺害したのは実はボーンであり、母親が父親を殺害して自殺したというのは真実ではないと知らせて、彼女に謝って立ち去る。

しばらく後、ニューヨークの事務所にいるランディにボーンからの電話が入る。彼女は録音テープのお礼に、ボーンの本名「デビッド・ウェッブ」と生年月日・出生地を告げ、会わないかと誘う。向かいのビルから彼女を眺めながら話していたボーンは、彼女に「少し休め」と言い残して人混みの中に消えていく。
登場人物
ジェイソン・ボーン
演 - マット・デイモン記憶喪失から完全に回復していないが、それでいて、うろ覚えな部分があり、デジャブとなって苦しんでもいる。マリーと共にインドで暮らしている。しかし、マリーを殺害されてしまい、復讐、そして、これを機に失った記憶の謎を解き明かす旅に出る。
マリー・クルーツ
演 - フランカ・ポテンテジェイソンの恋人。右腕の刺青がトレードマーク。襲撃に巻き込まれて撃たれて殺害されてしまう。
パメラ・ランディ
演 - ジョアン・アレンCIA捜査官。不正送金事件の調査を行っているが、そこに現れた謎の男に金と文書を奪われる。
キリル
演 - カール・アーバン殺し屋。グレッコフに雇われている。
アレクサンダー・コンクリン
演 - クリス・クーパーCIAの人間。ボーンを殺害できなかったことでアボットに見切りをつけられて殺害された。
ワード・アボット
演 - ブライアン・コックスCIA長官。CIAに30年以上勤めている。パメラに計画のことを話す。
ニコレット"ニッキー"・パーソンズ
演 - ジュリア・スタイルズCIAの職員。コンクリンの補佐をしていた。事件の関係者としてパメラたちに尋問される。またボーンにも知っていることを話すように言われるなど、かなり不遇な体験をする。
マーティン・マーシャル
演 - トーマス・アラナ次官。指揮を執っている。
ダニー・ゾーン
演 - ガブリエル・マンコンクリンの部下。