En una carrera contra el tiempo, Ethan Hunt y su equipo del IMF se encuentran en una encrucijada mortal tras una misión fallida. Cuando un cargamento de plutonio cae en manos equivocadas, el mundo se ve amenazado por un ataque nuclear inminente. Con el reloj en contra, Hunt debe decidir hasta dónde está dispuesto a llegar para salvar el día, enfrentándose a su ex compañero, el enigmático Solomon Lane, quien busca desatar el caos.

En medio de la Segunda Guerra Mundial, un piloto canadiense, Max Vatan, se encuentra en una misión encubierta en el norte de África. Allí, se cruza con Marianne Beauséjour, una intrépida agente de la Resistencia francesa, y juntos llevan a cabo un arriesgado plan para eliminar a un alto oficial nazi. Lo que comienza como un fugaz romance se transforma en un amor apasionado cuando logran sobrevivir a la misión. Deciden casarse y comenzar una nueva vida juntos en Londres, donde los horrores de la guerra parecen estar un poco más distantes.