Ethan Hunt y su equipo de IMF tienen una misión complicada por delante: desmantelar una poderosa organización secreta llamada Síndicado, compuesta por ex agentes del gobierno que han decidido actuar al margen de la ley. A medida que la situación se complica, la CIA se entromete y decide que la mejor manera de abordar la amenaza es disolver el IMF por completo. Esto deja a Ethan sin recursos y rodeado de enemigos, pero eso no le detiene.

En un Londres cubierto por el misterio y la intriga, Sherlock Holmes se enfrenta a su adversario más formidable: el enigmático profesor Moriarty. Mientras el detective más famoso del mundo trata de desentrañar una serie de asesinatos que parecen estar relacionados con un oscuro complot que amenaza con desestabilizar Europa, su fiel compañero, el Dr. Watson, está a punto de dar un gran paso en su vida personal, ya que se prepara para casarse. Sin embargo, la sombra de Moriarty se cierne sobre ellos.