En aquesta nova entrega, Ethan Hunt, amb els seus inseparables Luther i Benji i la inestimable ajuda de l'Ilsa, una agent de l'MI6, s'haurà d'enfrontar al malvat Solomon Lane -que Hunt havia aconseguit detenir a la pel·lícula anterior- i a un grup d'agents secrets traïdors que formen part d'una cèl·lula perillosíssima coneguda com "els Apòstols". La intenció de Solomon Lane i els seus sequaços és fer esclatar dos nuclis de plutoni al lloc del món on la detonació pugui fer més mal. La missió d'Ethan Hunt, si finalment decideix acceptar-la, serà impedir-ho, costi el que costi, encara que el preu pugui ser la seva pròpia vida o la dels seus amics.