Opplysninger om en rekke CIA-agenters identiteter har blitt stjålet av en tidligere russisk spion. Ethan Hunt får den vanskelige oppgaven å forhindre at informasjonen blir solgt på svartebørsen. Men noe går galt og han blir anklaget for en rekke mord han ikke har begått, og på flukt fra de rette morderne må han ta seg inn i CIAs mest overvåkede datamaskin. For å unnslippe er Hunt hele tiden nødt til å være ett steg foran sine forfølgere i jakten på sannheten.