O relacionamento de Mark e Elizabeth começa a desmoronar depois de um trágico episódio em suas vidas. Dez anos depois, separados, ele, agora um advogado bem sucedido, e a mulher, autora, reencontram a felicidade em novos romances, mas terão a chance de se reunirem sob circunstâncias sobrenaturais.

O agente Ethan Hunt está afastado do trabalho de campo para a IMF, trabalhando apenas como treinador de novos agentes. Ele agora leva uma vida tranquila com Julia, com quem pretende se casar e que nada sabe sobre seu verdadeiro trabalho. Entretanto Ethan é chamado de volta à ativa quando uma de suas pupilas, Lindsey, é capturada por Owen Davian, um negociante de armas sem escrúpulos. Para resgatá-la é reunida uma nova equipe, formada por seu velho amigo Luther Stickell, o especialista em transportes Declan e Zhen.