Laissé pour mort à la fin du premier opus, le tueur à la caméra surnommé "Chromeskull" est pris en charge par un étrange commando qui va petit à petit le remettre sur pieds. Après de multiples opérations, son désir de vengeance et sa colère sont décuplés et il compte bien se servir de son organisation secrète pour revenir sur le devant de la scène...

Le monde est plongé en plein chaos depuis que les morts se sont relevés, attaquant les vivants afin de dévorer leur chair. Un petit groupe de survivants s'enfuit avec l'aide d'un pilote d'hélicoptère et se réfugie dans un centre commercial abandonné. Non sans difficultés, ils finissent par s'approprier les lieux. Alors qu'ils tentent de reconstruire un semblant de vie à l'intérieur, les choses empirent dehors et la situation devient vite incontrôlable...

Ethan Hunt est rattrapé par la patrouille et doit rendre des comptes à ses pairs. Bien décidé à ne pas laisser "l'entité" gagner la partie, il va convaincre le gouvernement de lui laisser les coudées franches pour débusquer son code source et la détruire avant qu'elle ne nous mène à la fin de l'humanité. Il va devoir repousser ses limites une dernière fois, notamment en plongeant au plus profond de la mer Baltique, dans l'épave d'un sous-marin Russe...