Ethan Hunt di Cruise si ritrova a fronteggiare un pericoloso programma di intelligenza artificiale chiamato The Entity che sembra prevedere ogni sua mossa e potrebbe causare un disastro se cadesse nelle mani sbagliate. Dopo essere scampato a un disastroso incidente ferroviario nel finale del film, Ethan si rende conto che The Entity è nascosto a bordo di un vecchio sottomarino russo, ma un nemico del passato di Ethan di nome Gabriel (Esai Morales) è anche lui sulle sue tracce.