不可能を可能にする凄腕スパイ組織「インポッシブル・ミッション・フォース＝IMF」のメンバーが、任務中にサクっと全滅。1人だけ生き残ったイーサン・ハント（トム・クルーズ）は、逆に怪しいと裏切り者認定を受け、CIAから追い込みをかけられる。果たしてチームを全滅に追いやった本当の裏切り者とは？その裏にある巨大な陰謀とは？すべてを明らかにすべく、ハントは孤独な戦いに身を投じる