Ethan Hunt sitter i et fengsel i Moskva, men blir hjulpet ut av medagenter da de trenger ham ute i felten igjen. Sammen med Jane Carter og Benji Dunn får han i oppdrag å stoppe terroristen Kurt Hendricks, som planlegger et angrep på USA. De blir imidlertid lurt i en felle under et oppdrag inne i Kreml. Ukjente krefter iverksetter et storstilt terrorangrep mot Kreml og Ethan får skylden. Senere får han vite at agentbyrået IMF offisielt er oppløst, siden regjeringen tror de står bak terrorangrepet. Ethan, Jane, Benji og analyseeksperten William Brandt er det eneste håpet for å få stanse Hendricks planer og å frikjenne IMF fra alle anklager. Jakten tar dem til steder som Dubai, Mumbai.