Bob Lee Swagger, un ex tirador de élite del ejército abandona las fuerzas armadas después de que una misión no saliera como estaba previsto. Muy a pesar suyo, le obligan a reengancharse y vuelven a engañarle. A pesar de llevar dos balas en el cuerpo y de ser el objetivo de una caza a nivel nacional, Swagger planea su venganza en la que hará caer a algunos de los más poderosos del país.

El agente especial Ethan Hunt vuelve a estar implicado en una crisis internacional de dimensiones espectaculares. Acompañado del genio informático Luther Stickell y con el recuerdo de una hermosa ladrona, Hunt recorre Australia y España embarcado en lo que parece una misión imposible: detener a un villano enloquecido antes de que lleve a cabo sus planes de destrucción masiva.

Franky Cuatro Dedos, ladrón y traficante de diamantes, se dirige a Nueva York para entregar un enorme diamante a su jefe. Pero antes hace escala en Londres, donde se dispone a dejar algunas gemas más pequeñas en el mercado de joyas de Hatton Gardens. Por el camino se le ocurre apostar en un combate ilegal de boxeo, sin darse cuenta de que el promotor le ha vendido y que existe un plan para atracarle.

Frank Corvin era el jefe del equipo Daedalus, grupo de pilotos de las fuerzas Aéreas que en el 58 iban a convertirse en los primeros norteamericanos en ser enviados al espacio. Pero en el último momento, la NASA les sustituyó por... un chimpancé, y el equipo se disolvió. 40 años más tarde, cuando un satélite ruso Ikon sufre una avería, la NASA acude de nuevo a Corvin. La razón es que el Ikon tiene el mismo sistema de teledirección que un antiguo satélite americano cuyo diseño fue obra de Corvin, por lo que él es el único capaz de arreglarlo.