อีธาน ฮันต์ เจ้าหน้าที่หน่วย IMF (Impossible Missions Force) ต้องตกเป็นผู้ต้องสงสัยในคดีหักหลังหน่วยงานของตัวเอง หลังจากภารกิจลับในกรุงปรากล้มเหลว และสมาชิกในทีมถูกสังหารเกือบทั้งหมด

เมื่อถูกตามล่าโดยทั้ง IMF และ CIA อีธานต้องหลบหนีและค้นหาความจริงว่าใครคือผู้ที่อยู่เบื้องหลังการล้มภารกิจและพยายามโยนความผิดให้เขา

เพื่อพิสูจน์ความบริสุทธิ์ เขารวบรวมทีมใหม่และแทรกซึมเข้าไปในสำนักงานใหญ่ของ CIA ที่ลับที่สุด เพื่อขโมยข้อมูลจาก “โนแลนดิสก์” — รายชื่อสายลับทั่วโลก — ที่ถูกขโมยไป และใช้เป็นเหยื่อล่อผู้ทรยศตัวจริงให้ปรากฏตัว