Ethan Hunt kemudian dibebaskan dari tahanan dan bergabung dengan tim baru yang dipimpin oleh William Brandt (Jeremy Renner). Bersama-sama, mereka harus menghentikan seorang teroris yang bernama Hendricks (Michael Nyqvist) yang memiliki rencana untuk menghancurkan Moskow dengan menggunakan senjata nuklir.