Film ini dimulai dengan Ethan Hunt dan timnya, yang terdiri dari Benji (Simon Pegg) dan Jane (Paula Patton), yang sedang menjalankan misi untuk menghentikan seorang agen Rusia yang bernama Viktor Kozlov (Mikhail Fomenko). Namun, misi tersebut gagal dan Ethan Hunt dituduh sebagai otak di balik serangan teror yang terjadi di Dubai.