Un agent american, sub false suspiciuni de neloialitate, trebuie sa-l descopere, fara ajutorul organizatiei sale, pe adevaratul spion. Ethan Hunt este un spion profesionist a carui misiune este sa previna furtul unor informatii dintr-un computer al CIA, mai precis lista cu numele de cod ale tuturor spionilor dublii americani, care continea si adevarata lor identitate. Dar prinderea tradatorului nu e de ajuns. Ethan si echipa lui trebuie sa-l fotografieze in flagrant si sa-l urmareasca pana transmite informatiile mai departe.
Fantomas, un monstru misterios cu o față de oțel terorizează Parisul. Cu toate acestea, există încă îndoieli cu privire la existența sa reală, pentru că nimeni nu l-a văzut încă cu propriii ochi. Jurnalistul Fandor, care a scris un articol senzațional despre monstru, devine involuntar primul oaspete al misteriosului palat al lui Fantomas. Fantomas pedepsește această îndrăzneală într-un mod special: ia forma lui Fandor și comite un furt fantastic. Mai târziu, își îmbracă și masca comisarului Juve, care încearcă de mult timp să-l prindă pe Fantomas, fără succes.
Spionul Ethan Hunt (Tom Cruise) a renunțat la munca de teren și acum antrenează noii agenți IMF (Impossible Mission Forces). Dar este chemat din nou la datorie ca să-l înfrunte pe cel mai mare dușman de până acum, Owen Davian (Philip Seymour Hoffman), un furnizor internațional de arme și informații care nu are conștiință și nicio remușcare. Hunt își adună echipa: vechiul său prieten Luther Strickell (Ving Rhames), expertul în transporturi Declan (Jonathan Rhys Meyers), agenta Zhen (Maggie Q) și noul recrut Lindsey (Keri Russell). Ei călătoresc prin toată lumea în căutarea lui Davian și ca să o salveze pe iubita lui Hunt, Julia (Michelle Monaghan).
Tom Cruise interpretează din nou rolul lui Ethan Hunt, un agent care lucrează pentru o agenție secretă a guvernului, cunoscută ca IMF (Impossible Missions Force). Agentul Sean Ambrose (Dougray Scott) a dezertat și a furat un virus sintetic mortal numit Chimera care ar putea distruge rapid populația lumii. Planul lui este să vândă virusul persoanei care licitează cel mai mult în schimbul acțiunilor la compania câștigătorului. Chemat de noul șef IMF (Anthony Hopkins), Ethan trebuie să o recruteze pe fosta iubită a lui Ambrose, Nyah Nordoff-Hall (Thandie Newton), o femeie superbă care l-a părăsit pe Ambrose și care ar putea să-i recâștige încrederea. Totuși, după ce o cunoaște pe Nyah și petrece o noapte cu ea, Ethan se îndrăgostește și acum trebuie să-l prindă pe Ambrose și să o țină pe Nyah în viață când ea se infiltrează într-un cuib de vipere.
Misiunea: să-și salveze părinții și să oprească un geniu malefic. Ca să o scoată la capăt, acești frați trebuie să facă rost de dispozitive ingenioase și să bată lumea.