W dniu zaręczyn z Julią (Michelle Monaghan) agent Ethan Hunt (Tom Cruise) dostaje wiadomość o zaginięciu Lindsey Farris (Keri Russell), którą szkolił. Natychmiast wyrusza na misję ratunkową. Okazuje się, że kobieta została porwana przez handlarza bronią Owena Daviana (Philip Seymour Hoffman). Huntowi udaje się odbić Farris, ale agentka ginie, ponieważ w jej głowę wszczepion0 ładunek wybuchowy. Gdy Hunt dowiaduje się, że Davian przebywa w Watykanie, jedzie tam, aby go aresztować. Udaje mu się to, ale w drodze do Stanów Zjednoczonych przestępca zostaje uwolniony przez swoich ludzi. Wkrótce porywa Julię. W zamian za darowanie jej życia żąda od Hunta, aby wykradł dla niego pewną potężną broń.