El rodaje se realizó principalmente en Nueva York, con algunas escenas rodadas en Filipinas, Corea del Sur y Canadá.

La CIA perdió la pista del paradero de Jason Bourne (Matt Damon) en Moscú hace seis semanas.

Mientras tanto, Aaron Cross (Jeremy Renner) es un agente del gobierno asignado a la Operación Outcome, un programa Operación negra del Departamento de Defensa que usa píldoras experimentales conocidas como "Químicos" para mejorar las capacidades físicas y mentales de sus usuarios.

Byer despliega un Avión no tripulado para eliminar a los agentes de Outcome Número Tres y Cinco (Aaron) en Alaska.

Mientras tanto, otros agentes de Outcome son eliminados cuando sus manipuladores les dan píldoras envenenadas.

Al hablar sobre el tema Marta le revela que fue modificado genéticamente para retener los beneficios físicos sin necesidad de más píldoras verdes.

Sin embargo todavía requiere dosis regulares de píldoras azules para mantener su inteligencia, pero se le está acabando.

Sin su inteligencia mejorada, Aaron cree que no tendrán ninguna oportunidad de supervivencia.

Marta inyecta a Aaron el virus vivo que le permitirá retener su inteligencia mejorada y eliminar la dependencia hacía las píldoras.

Aaron se recupera de los síntomas parecidos a la gripe, pero alucina sobre su entrenamiento en Outcome.

[11]​ Lisa Schcarzbaum de Entertainment Weekly le dio al filme una A-, comentando que «Gilroy, quien le dio forma a la saga como escritor desde el comienzo, cambia el ritmo frenético establecido en las pasadas dos películas de Paul Greengrass por algo más realista y con los pies en la tierra.