L'agent secret Ethan Hunt, du MIF, recrute deux assistants, ainsi qu'une cambrioleuse de charme, Nyah Hall, en vue d'une mission de la plus haute importance. L'équipe se lance à la poursuite de Sean Ambrose, un ex-membre du MIF, détenteur d'un virus mortel. Mais leur opération, mal montée, tourne au drame...