Vanuit een hackerskamp in Reykjavik breekt Nicky Parsons (Julia Stiles), sinds de gebeurtenissen in Tanger (The Bourne Ultimatum) op de vlucht, in op de zwaar beveiligde computer van de CIA-hoofdkantoor in Langley. Haar hack blijft niet onopgemerkt en computerspecialist Heather Lee (Alicia Vikander) van Cyber Ops weet de bron te lokaliseren. Maar ze is te laat en de hoeveelheid data die Nicky heeft bemachtigd, waaronder zowel de clandestiene operaties bekend onder de codenamen Blackbrair en Threadstone alsmede ook alle nog niet operationeel gegane operaties. Dat veroorzaakt een schok binnen de hoogste kringen binnen de CIA. Directeur Robert Dewey (Tommy Lee Jones) geeft Lee de leiding over de jacht op Parsons, een belangrijke opdracht aangezien zij vanuit eerdere operaties is gelinkt aan niemand minder dan Jason Bourne. Nicky, die via verschillende tussenstops in Athene is neergestreken, moet koste wat het kost gevonden worden en omdat Dewey niets aan het toeval over wil laten laat hij zijn beste specialist (Vincent Cassel) invliegen om het interventieteam bij te staan en indien nodig alle bijkomende risico's uit de weg ruimt. In Athene weet Nicky contact te leggen met Bourne en zijn aanwezigheid is voor Dewey reden genoeg om alle registers open te trekken zodat alle vuile CIA-zaakjes uit verleden, heden en de toekomst uit de openbaarheid blijven...