トム・クルーズ演じる伝説のスパイ、イーサン・ハントが数々の不可能なミッションに挑む大人気アクション・シリーズの第6弾。監督は引き続きクリストファー・マッカリー。何者かによってプルトニウムが盗まれ、奪還を命じられたイーサンの作戦は失敗に終わる。3つの都市を標的にした同時核爆発テロの危機が迫る中、IMFとともにその阻止に奔走するイーサンだったが、CIAからは彼に疑惑の目を向ける最強のエージェント、オーガスト・ウォーカーが監視役として送り込まれる。一方、わずかな手がかりを頼りにテロを計画する謎の組織に迫ろうとするイーサンは、敵につながる謎の女ホワイト・ウィドウの信用を得るため、収監中の“シンジケート”の元リーダー、ソロモン・レーンの脱獄に手を貸すという危険な賭けに出るのだったが…。