ミッション:インポッシブル3
一方マスグレイブは、イーサンに上海のとあるアパートに向かうよう暗に指示した上で、逃走するよう仕向ける。IMF本部から逃走したイーサンが指示されたアパートに向かうと、マスグレイブから連絡を受けていたルーサーらが合流し、ラビットフットがアパートからほど近いビルに保管されていることを告げられる。イーサンは3人の手を借りビルに侵入しラビットフットを奪うとデイヴィアンに連絡。指示された場所に向かい、現れたデイヴィアンの手下に示された薬を飲み眠りに落ちる。
眠りから覚めたイーサンは、デイヴィアンの手下にリンジーが仕込まれたのと同様の小型爆弾を頭に仕込まれる。次にマスグレイブが現れ、自分がブラッセルの仕業に見せかけてデイヴィアンと連絡を取り合い結託していたことと、中東のバイヤーにラビットフットを売り渡し、それをきっかけにして国による軍事介入と内政干渉が行われる計画を明かす。更に彼はリンジーが密かに託していた情報について話す代わりにジュリアを解放することを提案するが、イーサンは一瞬の隙をついて逃走。ラビットフットに取り付けておいた発信機の情報を頼りにその保管場所に向かうと、そこにいたデイヴィアンを倒しジュリアを救出、更に彼女の手を借り電気ショックにより頭の爆弾を無効化する。イーサンが電気ショックで気絶している間にジュリアが後からやってきたマスグレイブを射殺し、息を吹き返したイーサンがラビットフットを無事確保する。
任務終了後、イーサンは全てを知ることになったジュリアとともにIMFの面々の祝福を受け、ハネムーンに出かける。
2006年6月1日、主演のトム・クルーズが、東京 - 新大阪間の新幹線「のぞみ」を借り切った来日キャンペーンを行うことが明らかになり、6月21日に実施された。時刻表にない特別ダイヤで運行し、出発時刻などは混乱を避ける目的で非公開となった。この企画の経費は、「のぞみ」の貸切り料金1,500万円などを含め、約3,000万円とされる。DVDに収録もされた。
トム・クルーズは「第4作はぜひとも日本を舞台にしたい」と述べたが、実現しなかった。