Tras muchas misiones, el agente especial Ethan Hunt (Tom Cruise) se encuentra ahora retirado del servicio activo, y en su vida personal se ha prometido recientemente con su amada Julia (Michelle Monaghan). Pero Hunt volverá de nuevo a la acción cuando uno de los agentes que entrenó en la agencia es secuestrado. Ahora deberá además enfrentarse al villano Owen Davian (Philip Seymour Hoffman), un traficante de armas y de información internacional sin escrúpulos.