L'agent Ethan Hunt, acusat d'un atemptat terrorista amb bombes contra el Kremlin, és desautoritzat juntament amb tota l'organització, en posar en marxa el president l'anomenat 'Protocol fantasma'. Abandonat a la sort i sense recursos, l'objectiu d'Ethan és rehabilitar el bon nom de la seva agència i impedir un nou atac. Però emprèn aquesta missió amb un equip format per fugitius, els motius personals dels quals no coneix bé.