L'agent Ethan Hunt est chargé de retrouver un virus nommé « la Chimère », tombé aux mains d'un certain Sean Ambrose, un ancien agent et collègue d'Ethan. Pour ce faire, ce dernier est secondé dans sa tâche par 2 autres agents : Luther Stickell, qu'il avait recruté pour sa précédente mission, et un certain William Baird, dit « Billy ». Ethan a par ailleurs rallié à sa cause Nyah Nordoff-Hall, l'ancienne petite amie de Sean...