Après s'être ingénieusement échappée d'un asile psychiatrique, Esther reprend ses mauvaises habitudes en se faisant passer pour une petite fille Américaine perdue dont la famille ferait tout pour retrouver la trace. Une fois la supercherie en place, son plan machiavélique va prendre une tournure bien différente de celle attendue... Persuadée d'avoir trouvé une nouvelle famille, elle va devoir faire face aux soupçons d'une mère prête à tout pour protéger sa famille.

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...

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...