秘密諜報員イーサン・ハントの仲間は次々に傷つき、自らも負傷した。にもかかわらず、ハントは二重スパイの汚名を着せられる。追跡者から逃がれ、厳重な警備のCIAの金庫室に忍び込み、疾走する列車の屋根にしがみつき、ハントは独力で事件の謎を解明しようとする。やがて驚くべき真相が明らかに…。