איתן האנט (טום קרוז) הוא סוכן מוביל ביחידת המשימות הבלתי אפשריות, שמקבל משימה קריטית לתפוס בוגד בתוך הארגון. המשימה מתרחשת בפראג, שם הצוות שלו נשלח לאבטח מידע רגיש ולחשוף את הבוגד. במהלך המבצע, הכל משתבש באופן טראגי: רוב חברי הצוות נהרגים, ואיתן נשאר היחיד ששרד. בעקבות הכישלון הקשה, הוא מוצא את עצמו חשוד בשיתוף פעולה עם האויב, מה שמעמיד אותו במצוקה גדולה ומאלץ אותו לברוח ולהילחם על שמו הטוב. איתן מחליט להוכיח את חפותו ולחשוף את האמת שמאחורי הבגידה. הוא יוצא למסע מסוכן ומפותל, שבו עליו לא רק להימנע ממלכודות ומרדפים מצד גורמים עוינים, אלא גם לפענח מי באמת עומד מאחורי המזימה שהובילה להרס הצוות שלו. במהלך החקירה, איתן מתמודד עם חשדות, בגידות, ומאבקים פנימיים בתוך הארגון, כשהוא מנסה לשים יד על הבוגד האמיתי ולהחזיר את האמון בו. המסע שלו מוביל אותו אל נקודות מפגש מסוכנות ברחבי פראג, שם כל צעד עלול להיות הצעד האחרון. איתן האנט חייב להשתמש בכל כישוריו ובאינטואיציה שלו כדי לשרוד, לחשוף את האמת ולהציל את עצמו מהאשמה הכבדה שמוטלת עליו. המאבק שלו הופך לקרב על החיים והכבוד, כשהוא מנסה להימנע מהשמדתו ולהחזיר את הסדר לארגון שנפגע קשות. במהלך החקירה, איתן מגלה רמזים שמובילים אותו אל דמויות שונות, ביניהן וינג ריימס בתפקיד לותר, שותפו הנאמן, ואמנואל בארט בתפקיד קלריסה. הוא נעזר בהם כדי לפענח את הרשת המורכבת של הבגידה, ומגלה כי האויב מסתתר עמוק בתוך הארגון עצמו. איתן מתמודד עם מצבים מסוכנים הכוללים מרדפים, התחמקות מיריות ופיצוצים, תוך שימוש בטכנולוגיות מתקדמות ותחבולות מתוחכמות. בסופו של דבר, הוא מצליח לחשוף את הבוגד האמיתי ולהביא אותו לדין, תוך שהוא מנקה את שמו ומחזיר את האמון במערכת. הסרט מסתיים במבט לעתיד, שבו איתן ממשיך במשימותיו המורכבות, כשמתחילים להתגבש יסודות לסרטי ההמשך.
