Als eine Liste mit den Decknamen hochrangiger Undercover-Agenten zum Verkauf steht, erhält ein Team von Spezialisten den Auftrag, den Verräter zu enttarnen. Tom Cruise spielt Ethan Hunt, der miterleben muss, wie seine Teammitglieder während des Einsatzes getötet werden. Bei einem Treffen mit seinem CIA-Kontakt entdeckt er, dass hinter der Mission ein doppeltes Spiel steckt. Hunt wird als einziger Überlebender für den Tod seiner Kollegen verantwortlich gemacht. Um seine Unschuld zu beweisen, muss er den wahren Maulwurf finden. Auf der Flucht vor staatlichen Killerkommandos, beim Einbruch in einen streng gesicherten CIA-Bereich und sogar auf dem Dach eines rasenden Zuges kämpft Hunt darum, seinen Verfolgern immer einen Schritt voraus zu sein. Während er die Hintergründe des Komplotts aufdeckt, kommt er der erschütternden Wahrheit Stück für Stück näher.