계획도, 지원도, 선택권도 없다. 크렘린궁 폭발 사건으로 IMF가 국제 테러 조직으로 몰리자, 에단 헌트 요원(톰 크루즈)과 팀원들('어벤져스'의 제레미 레너, '스타트렉'의 사이먼 페그)은 조직의 존재를 감춘 채 핵전쟁 음모를 파헤친다. 세상을 구하기 위해, 이들은 모든 첨단 기술을 동원해 그 어느 때보다 현실적이고 위험하며 불가능한 임무를 완수해야만 한다.