Centre de Londres, la fête bat son plein quand Kate, fatiguée, décide de partir. Dans l'impossibilité de trouver un taxi, elle se décide à prendre le dernier métro. Assommée par l'alcool, elle s'assoupit et se retrouve enfermée dans la station déserte. Un train arrive, elle monte à bord. Totalement seule, elle panique lorsque toutes les lumières s'éteignent et qu'une silhouette semble s'être glissée dans la rame...

Durant une prise d'otage et après une négociation qui échoue, la police de Los Angeles n'a d'autre choix que d'appeler le lieutenant Marion Cobretti, alias "Cobra", spécialisé dans les actions coup de poing. Celui-ci a la fâcheuse tendance de tirer avant de négocier, au grand dam de ses supérieurs qui n'arrivent plus à le gérer. La violence pour soigner la violence, telle est sa devise.

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...