미국정부로부터 해체 통보를 받게 된 최첨단 첩보기관 IMF (Impossible Mission Force). ‘이단 헌트(톰 크루즈)’를 포함한 팀원들은 모두 뿔뿔이 흩어지게 되고, 정체불명의 테러조직 ‘신디케이트’는 IMF 전멸 작전을 펼친다. 신디케이트에게 납치 당한 ‘이단 헌트’는 의문의 여인 ‘일사 파우스트(레베카 페르구손)’의 도움을 받아 극적 탈출에 성공하고 다시 팀원들을 불러 모은다. 리더 ‘이단 헌트’부터 전략 분석요원 ‘브랜트(제러미 레너)’, IT 전문 요원 ‘벤지(사이먼 페그)’, 해킹 전문요원 ‘루터(빙 레임스)’ 그리고 정체를 알 수 없는 ‘일사’까지. 다시 모인 그들은 역대 가장 위협적인 적 신디케이트에 맞서는 불가능한 미션을 펼친다!