Ethan Hunt immáron második lehetetlen küldetésére indul: vissza kell szereznie egy kísérleti biológiai fegyvert. Ez a terve Sean Ambrose-nak is, aki rendelkezik a vírus ellenszerével, azonban ha mindkettőt megszerezné óriási hatalomra tehetne fel. Hunt a férfi korábbi szeretőjét, Nyah-t arra akarja használni, hogy tőrbe csalja Ambrose-t, azonban az események nem várt fordulatot vesznek. Hunt beleszeret a lányba, aki ráadásul megfertőződik a vírussal.