Ethan Hunt et son équipe du FMI (pas le Fond Monétaire International, l'autre...) reprennent du service pour traquer une arme terrifiante qui menace l'humanité toute entière. "L'entité" contrôle nos réseaux, notre présent et devine notre futur ceci afin de prendre l'ascendant et créer un nouvel ordre mondial. Mission Impossible va relever le plus grand défi de son existence.

En Afghanistan, un ingénieur sergent-chef de l'armée est envoyé aider un convoi tombé en panne dirigé par son frère. Ce dernier tente de convaincre le sauveur de s'engager avec lui dans les Ranger de l'armée Américaine. Ils sont attaqués par des insurgés Talibans et tous sont éliminés. Tous sauf le sergent-chef qui se réveille à l'hôpital en apprenant la mort de tout le bataillon. Deux ans plus tard, il intègre les sélections pour devenir Ranger et honorer la promesse faite à son frère avant sa mort.

Kate et son équipe sont sur le point de tester une technologie qu'ils ont inventé pour neutraliser une tornade. Malheureusement, le test grandeur nature se solde par une véritable tragédie. 5 ans plus tard, Kate est de nouveau sollicitée pour participer à un programme de collecte de données 3D afin de lutter contre les tornades. Elle finit par accepter et va se retrouver de nouveau face à ses peurs...