Minsk, Biélorussie. Ethan Hunt parvient à pénétrer dans un avion cargo lancé à pleine vitesse au moment du décollage et à s'emparer de sa cargaison : une énorme palette de gaz innervant, capable de ravager une grande ville. L'agent d'IMF (Impossible Mission Force) suit la piste d'une puissante organisation terroriste, connue sous le nom de Syndicat. Mais de retour à Londres, Hunt comprend que le Syndicat a infiltré Mission Impossible. Dès lors, il court le plus grand danger. Et quand la CIA décide de dissoudre IMF, Ethan réalise qu'il ne pourra compter que sur lui-même.