The Bourne Ultimatum si conclude con la pubblicazione dei documenti riguardanti alcune operazioni clandestine condotte dall’agente della CIA Noah Vosen e dal dottor Albert Hirsh. Nel frattempo Jason Bourne è sopravvissuto al volo dal tetto, dandosi alla macchia.
Mentre la direzione della CIA continua a dargli la caccia, Jason Bourne (Matt Damon) si reca a Parigi per parlare con il fratello di Marie, Martin (Daniel Bruhl). Nel frattempo a Torino, il giornalista Simon Ross (Paddy Considine) incontra l’ufficiale supervisore Neal Daniels (Colin Stinton) per raccogliere alcune notizie per un’inchiesta giornalistica. Tornato a Londra, il reporter viene intercettato dalla CIA dopo aver parlato dell’Operazione Blackbriar. Per impedire che la notizia sia resa pubblica, l’agente Noah Vosen (David Strathairn) fa in modo che il sicario Paz (Edgar Ramirez) lo uccida.
Incontratosi con Ross a Londra, poco prima che il reporter sia ucciso, Bourne scopre che Blackbriar è l’aggiornamento dell’operazione Treadstone. Bourne prende così la borsa del giornalista, contenente l’indirizzo della sede bancaria di Madrid della Sewell and Marbury. Dopo la morte di Ross, Daniels, che è l’ex supervisore dell’addestramento di Bourne, decide di rifugiarsi a Tangeri.
Vosen allora informa il direttore della CIA Ezra Kramer (Scott Glenn) di utilizzare come capro espiatorio Pamela Landy (Joan Allen) se la situazione dovesse degenerare.
Arrivato in Spagna, in cerca di Daniels, Jason si imbatte in una vecchia conoscenza: Nicky Parsons (Julia Stiles). Decisa ad aiutarlo, la ragazza guida l’uomo a Tangeri. Nel frattempo, l’agenzia invia il sicario nella città marocchina per eliminare lo stesso Daniels (anch’egli ucciso poco prima del suo incontro con Bourne). Dopo un lungo inseguimento, l’ex sicario uccide il killer. L’ex agente entra in possesso dell’indirizzo newyorkese dell’agenzia, dopo essere riuscito a vedere i resti del suo ex istruttore. E parte per New York.
Arrivato all’aeroporto tramite una delle identità fornitagli precedentemente da Treadstone, Jason si mette in contatto con Pamela Landy, che le rivela il suo vero nome (David Webb) e la sua data di nascita (15 aprile 1971). Sapendo che Vosen tiene sotto controllo la donna, Bourne, come diversivo, le dà appuntamento a Tudor Square, in modo tale da allontanare l’agente dal suo ufficio e rubare i documenti sulle operazioni Treadstone e Blackbriar. Scoprendo che la data di nascita dell’ex agente è in verità l’indirizzo della vecchia sede di Treadstone, dove venivano mentalmente addestrati gli agenti del programma, Vosen informa il dottor Albert Hirsch (Albert Finney) dell’arrivo di Jason Bourne.
Sfuggito alle forze dell’ordine, Jason incontra Pamela a Tudor Square, consegnandogli i documenti rubati sulle operazioni affinché li renda pubblici. Dopo l’invio dei fax alla redazione del New York Times, l’ex sicario incontra Hirsch. Quest’ultimo gli rivela che lui stesso si era arruolato volontariamente per il programma. Con gli agenti della CIA alle calcagna, l’uomo è costretto a scappare. Arrivato sul tetto, e dopo una discussione con il killer che ha risparmiato a Londra, Jason si tuffa nell’East River, venendo colpito da una pallottola sparata da Vosen. In seguito alla pubblicazione dei dossier, l’operazione Blackbriar viene sgominata. E Jason Bourne si dà alla macchia.
