Ethan Hunt sein Team schließen sich mit dem CIA-Attentäter August Walker zusammen, um eine Katastrophe epischen Ausmaßes zu verhindern. Der Waffenhändler John Lark und eine Gruppe von Terroristen planen, drei Plutoniumkerne für einen nuklearen Angriff auf den Vatikan, Jerusalem und Mekka, Saudi-Arabien, zu verwenden. Als die Waffen verloren gehen, befinden sich Ethan und seine Crew in einem verzweifelten Wettlauf gegen die Zeit, um zu verhindern, dass sie in die falschen Hände geraten...