Ethan Hunt har nylig trukket seg tilbake fra aktiv tjeneste i den ultrahemmelige organisasjonen IMF, og tjenestegjør nå som mentor og trener for kommende agenter.

Endelig har han tid til å dyrke et liv ved siden av jobben, og han tenker på å gifte seg med sitt livs kjærlighet Julia (Michelle Monaghan). Hun lever selvsagt lykkelig uvitende om hva Ethan egentlig gjør i jobben.

Men så blir Agent Hunt kalt tilbake i tjeneste og satt opp mot sin tøffeste motstander noensinne, Owen Davian (Philip Seymour Hoffman), en samvittighetsløs våpensmugler med verden som sitt virkefelt.