Na trama, quando um ataque terrorista destrói o Kremlin, o governo do EUA inicia secretamente o "Protocolo Fantasma", que acaba com toda a força-tarefa Missão: Impossível. Ethan Hunt (Tom Cruise) e sua equipe são considerados culpados pelo ataque, mas na verdade trata-se de uma operação para que eles possam operar fora das restrições de sua agência. No entanto, Hunt é alertado que, caso algum integrante de sua equipe seja capturado durante a missão, eles serão expostos como terroristas tentando incitar uma guerra nuclear global. Ethan então é forçado a trabalhar com um ex-agente da MI, Brandt (Jeremy Renner), que sabe mais sobre seu passado do que ele próprio.
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Brad Bird dirige a nova aventura, escrita por Josh Applebaum e Andre Nemec (Alias, Life on Mars) a partir de uma ideia de Cruise e do produtor J.J. Abrams. No elenco, além de Cruise e Renner, estão Paula Patton, Simon Pegg, Ving Rhames,Josh Holloway, Vladimir Mashkov, Léa Seydoux, Michael Nyqvist e Anil Kapoor.
