从事卧底任务的IMF已为千夫所指，当最可怕的威胁正在酝酿，他们竟面临全面解散的危机。造成威胁的 “辛迪加”是一个坚不可破，由一群受过精良训练的叛逃间谍组成的组织，他们为了自己的理想离乡背井企图瓦解文明世界的基础。在间谍世界里，辛迪加长期以来只被视为空穴来风，但伊森·亨特 （ 汤姆·克鲁斯 饰）揭露了众人不愿面对的现实，他发现这个秘密组织真的存在，如果再不行动，将会在全球引爆一连串灾难。中情局不肯相信，此时，伊森·亨特自己的团队命运岌岌可危，但在尽所有努力之前，他绝不会放弃，当伊森·亨特面对他的终极对手，他所有无可取代的特质立刻面临考验：在危急时刻从容不迫的脱身能力、穿梭游走全球各地的技巧、以及邪不胜正的渴望。从维也纳到卡萨布兰加，从军机上的一发千钧到深水危机，伊森·亨特将用尽手段，面对他出生入死的间谍生涯中最严峻的危险。但最重要的是，他将达成最具意义的任务：坚持对朋友的忠心，并继续创造不可能的理想 。

资深特工伊森·亨特（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）也有百密一疏时刻，他在接收最新任务时遭到神秘组织“辛迪加”的暗算落入对方手中。辛迪加是一支由全球各地前特工组成的秘密组织，此前一直被CIA视为空穴来风。在对方成员伊莎·福斯特（丽贝卡·弗格森 Rebecca Ferguson 饰）的帮助下，伊森逃出生天，并及时向威廉•布莱德（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰）汇报了辛迪加确切存在的消息。然而此时布莱德的日子并不好过，他负责的IMF机构因俄罗斯核弹头等事件遭到CIA指控并责令解散。在得知该组织密谋刺杀奥地利总统时，伊森联系上了老搭档班吉·邓恩（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）展开行动，并于谜样女郎伊莎再度相会。 　　接下来的一连串事件中，辛迪加的真面目逐渐揭开，而他们也终于显露出真实的目的……

塞巴斯蒂安·马马尼回到了他很久以前就被驱逐出的艾马拉社区。他戴着死亡的巨大面具，他必须跳舞直到死去，这是对导致他流亡的罪孽的一种赎罪，也是他失去的文化身份中重生的一种方式。

中情局获得情报，得知他们的特工中出了一个叛徒，准备将中情局布置在东欧的特工名单出卖给外国特工组织。在特工头目吉姆（乔恩•沃伊特 Jon Voight 饰）的策划下，伊森（汤姆•克鲁斯 Tom Cruise 饰）所住的一组特工赶往了他们交易的地点。 　　岂料，当他们按计划赶到 时，却中了埋伏，一组人中除了伊森和吉姆的妻子克莱尔，其他队员都被杀害。这时，伊森的账户无端端多出了12万美金。伊森成了内鬼的最大的嫌疑犯。 　　无奈之下，伊森只能凭个人之力独闯龙潭虎穴去找出出卖他们的内奸。他和外国间谍组织的接头人麦克斯取得联系后，答应帮麦克斯偷出中情局的间谍名单以交换中情局内鬼的名字。

中情局向以吉姆为首的特工小组发来指令，一名特工人员已经叛国，将在布拉格的领事馆窃取中情局在东欧潜伏的特工名单，一旦落入坏人手中，后果将不堪设想。他们奉命获取该特工窃取情报的证据，并将其与买家逮捕。很快，在吉姆的策划下，一线主力伊森·亨特和其他几名成员全部到位，不过当计划进行到一半时，情况突然急转直下，包括吉姆在内的小组成员相继殒命，情报失踪，只有伊森一人生还。精神几乎崩溃的伊森与上司见面，却因幸免遇难和帐户上突然多出的12万美元被指认为叛徒，原来失窃的是假情报，行动的真正目的是为了查出内奸。突出重围的伊森决定查出叛徒，而此时，同样侥幸生还的吉姆的妻子克莱尔与伊森重逢。 　　同买家麦克斯取得联系后，伊森承诺自己能够弄到特工名单，条件除了1000万美元外，还要其交出内奸。伊森找到中情局的两名停职特工，一行四人潜入兰利总部，成功窃取情报。赶到伦敦的伊森突然邂逅吉姆，在吉姆的谎言下，伊森逐渐理清脉络，吉姆和克莱尔应该是幕后真凶。不久，伊森、麦克斯、吉姆和中情局齐聚交易情报的火车，展开殊死搏斗。一番惊心动魄的交锋过后，伊森终于铲除内奸，重新回到特工行列。

特工汉纳威（乔什·哈洛威 Josh Holloway 饰）执行任务时遇害，核机密文件被女杀手莫伦（蕾雅·赛杜 Léa Seydoux 饰）截获。为了找回文件，特工班吉（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）和特工简（宝拉·巴顿 Paula Patton 饰）从俄罗斯监狱救出了伊桑·亨特（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）。他们接受的幽灵协议任务便是从克林姆林宫盗取核军事密码。然而，当他们接近目标时，却发现被恐怖分子亨德里克斯（迈克尔·恩奎斯特 Michael Nyqvist 饰）捷足先登，抢走了核军事密码。在爆炸中，亨特受困医院，遭俄特工的追捕，幸好他身手矫捷，才化险为夷。不过，亨特的上司也在混乱中丧生，只剩下其助手布兰德（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰）与亨特死里逃生，加上班吉和简，逼上绝境的四人开始了最后一搏，从迪拜到印度，他们出生入死，与恐怖分子斗智斗勇……

当特工伊桑·亨特 （ 汤姆·克鲁斯 饰）在莫斯科执行一个秘密的间谍活动的时候，一个恐怖分子安置的炸弹炸掉了俄罗斯的标志性建筑：克林姆林宫。俄罗斯政府随即宣布，这起袭击已经超越了一般的恐怖袭击的范畴，是完完全全的“战争的挑衅”。俄罗斯政府的论调让它的对头美国政府如坐针毡。无奈之下，美国政府只好就近派出了自己最强的特工伊桑·亨特，在俄罗斯执行一个叫做“幽灵协定”的秘密计划。为了让亨特拥有完全的自主权，美国的特工组织让亨特和他的三个搭档从监狱中逃了出来。因为没有官方记录、没有后援、没有支持，亨特只能依靠自己的力量来完成行动。在异国的行动总是困难重重，更重要的是亨特自己的队伍里似乎还出现了内鬼。这次，伊桑·亨特有没有能力再次力挽狂澜，完成不可能的任务，并阻止美俄之间的战争呢。

超级病毒“金美拉”和抗生素在运送途中，被恐怖组织头目Sean Ambrose（ Dougray Scott 饰）盗走，Ethan Hunt（Tom Cruise 饰）率领他的IMF小组接受中情局的任务，找回病毒。 　　这次，Ethan Hunt找到了女飞贼Nyah Nordoff-Hall（Thandie Newton 饰）搭档，后者是Sean Ambrose的前女友。Ethan Hunt在获取Nyah信任的同时，二人也暗生情愫。 　　但是，为了完成任务，Ethan Hunt不得不安排Nyah回到Sean Ambrose身边卧底。 　　Nyah终于打探出病毒所在的药厂，接获情报的Ethan Hunt前往药厂准备销毁病毒；另一边，Sean Ambrose已经察觉出了Nyah回到自己身边的真正目的，组织人马在药厂等待Ethan Hunt自投罗网。 　　激烈的搏斗中，Nyah为了帮助Ethan Hunt完成任务，将病毒注入了自己体内，只有在20个小时之内将抗生素注入Nyah体内，才能挽救她的性命，Ethan Hunt又将面临不可能的任务。

秘密特工伊森·亨特自从遇见了美丽未婚妻朱丽亚之后，决定隐藏身份和未婚妻组成幸福的家庭，只负责为训练IMF机构安全部门新特工的工作。然而甜甜蜜蜜的正常人生活没过多久，伊森最引以为傲的女特工徒弟琳德赛就被邪恶的欧文·戴维恩捕获，戴维恩不仅以冷血而残忍的“恶魔”著称，也是国际上最大的军火贩子和情报商人。为了救出琳德赛，伊森终于同意暂时返回回特工组织。再次组织起天衣无缝的特工小组，率领着电脑专家卢瑟、爱尔兰籍的伪装及语言专家德克兰和美丽迷人的女特工珍，伊森决意要和他最恐怖的敌人戴维恩斗智斗勇、设下天罗地网，在毁灭还没发生前阻止一切。即将面对的任务如同噩梦，然而谁也没料到，恐慌还在升级——当戴维恩绑架了伊森深爱的妻子朱丽亚，事情变得更加失去控制，特工伊森将第三次面对高难“不可能任务”。

秘密特工伊森·亨特自从遇见了美丽未婚妻朱莉娅之后，决定隐藏身份和未婚妻组成幸福的家庭，只负责为训练IMF机构安全部门新特工的工作。然而甜甜蜜蜜的正常人生活没过多久，伊森最引以为傲的女特工徒弟琳德赛就被邪恶的欧文·戴维恩捕获，戴维恩不仅以冷血而残忍的“恶魔”著称，也是国际上最大的军火贩子和情报商人。为了救出琳德赛，伊森终于同意暂时返回回特工组织。再次组织起天衣无缝的特工小组，率领着电脑专家卢瑟、爱尔兰籍的伪装及语言专家德克兰和美丽迷人的女特工珍，伊森决意要和他最恐怖的敌人戴维恩斗智斗勇、设下天罗地网，在毁灭还没发生前阻止一切！即将面对的任务如同噩梦，然而谁也没料到，恐慌还在升级——当戴维恩绑架了伊森深爱的妻子朱莉娅，事情变得更加失去控制。酷帅特工伊森将第三次面对高难“不可能任务”……