หลังทำภารกิจขัดขวางการขนส่งอาวุธเคมีให้ผู้ก่อการร้ายได้สำเร็จ สายลับหน่วย IMF อีธาน ฮันต์ (ทอม ครูซ) ได้พูดถึงองค์กรลับชื่อ “ซินดิเคต” (Syndicate) แต่ฝ่าย CIA ไม่เชื่อว่ามีอยู่จริง จากนั้นไม่นาน ฮันต์ก็ถูกกลุ่มซินดิเคตจับตัวไป เขาหลบหนีออกมาได้ด้วยความช่วยเหลือจากอิลซา เฟาสต์ (รีเบกกา เฟอร์กูสัน) สายลับสาวผู้ลึกลับ ในเวลาเดียวกัน ผู้อำนวยการหน่วย CIA อลัน ฮันลีย์ (อเล็ก บอลด์วิน) ได้เสนอต่อคณะกรรมการสภาสหรัฐฯ ว่า IMF เป็นหน่วยที่มักใช้อำนาจเกินขอบเขตและควรถูกยุบ เนื่องจากตำแหน่งรัฐมนตรี IMF ว่างลงจึงไม่มีผู้แก้ต่าง ทำให้หน่วย IMF ถูกยุบในที่สุด วิลเลียม แบรนต์ (เจเรมี เรนเนอร์) ผู้อำนวยการฝ่ายปฏิบัติการภาคสนามของ IMF เตือนฮันต์ให้รีบซ่อนตัว ส่วนฮันต์ต้องสืบหาชายผมสีบลอนด์สวมแว่นคนหนึ่งที่เขาเห็นก่อนถูกจับไป ซึ่งต่อมาฮันต์พบว่าชายคนนั้นชื่อ โซโลมอน เลน (ฌอน แฮร์ริส) เป็นอดีตสายลับ MI6
CIA chief Hunley (Baldwin) convinces a Senate committee to disband the IMF (Impossible Mission Force), of which Ethan Hunt (Cruise) is a key member. Hunley argues that the IMF is too reckless. Now on his own, Hunt goes after a shadowy and deadly rogue organization called the Syndicate.