Tom Cruise regressa no papel principal como Ethan Hunt, acompanhado por um elenco internacional que inclui Jeremy Renner, Simon Pegg, Paula Patton, Michael Nyqvist, Vladimir Mashkov, Josh Holloway, Anil Kapoor e Léa Seydoux.
Acusado do atentado terrorista ao Kremlin, o operacional do FMI Ethan Hunt é renegado bem como o resto da agência, quando o Presidente inicia a “Operação Fantasma". Sem recursos ou apoios, Ethan terá de encontrar uma forma de limpar o nome da agência e prevenir outro ataque. Para piorar a situação, Ethan é obrigado a embarcar nesta missão com uma equipa de colegas fugitivos do FMI, cujos motivos pessoais ele não conhece.