미국 전역을 누비며 우연찮게 테러를 진압해온 뉴욕 경찰 존 맥클레인(브루스 윌리스)은 한동안 소식이 끊긴 아들 잭(제이 코트니)이 중범죄 혐의를 받고 모스크바 감옥에 수감돼 재판을 기다린다는 소식을 듣고는 급히 휴가를 낸다. 잭을 만나기 위해 모스크바 법원으로 가던 존은 대형 폭탄 테러를 목격하게 되고, 전쟁터를 방불케하는 극한의 상황에서 아들과 재회한다. 이 과정에서 존은 잭이 정치범으로 몰린 코마로프를 지키는 비밀 작전을 수행 중인 CIA 요원이며, 폭탄 테러가 그들을 겨냥한 공격임을 알게 된다. 놀라움도 잠시, 도심 곳곳에서 무장 테러단의 공격이 이어지면서 존은 다시 한번 엄청난 사건에 휘말린다. 이때부터 맥클레인 부자는 힘을 합쳐 역대 최악의 테러리스트에 맞선다. 그런데, 사건의 실체에 접근할수록 잭이 전혀 알지 못했던 비밀이 드러나는데…