Hvordan hindrer man terrorister i å sette i gang en global katastrofe? Dette er en jobb for IMF-agenten Ethan Hunt. Ethan Hunt (Tom Cruise) og den vakre Nyah Hall (Thandie Newton) jobber sammen for å forhindre at overløperen Sean Ambrose (Dougray Scott) utløser en ny form for terror på en verden som aner fred og ingen fare. Men før oppdraget er utført, reiser de over hele verden og må velge mellom alt de elsker og alt de tror på.