Le film met en scène l'équipe d'IMF (Impossible Missions Force) dirigée par Jim Phelps qui a pour mission d'arrêter un espion qui va dérober la liste des agents infiltrés en Europe centrale. L'opération, lors d'une soirée à l'ambassade américaine à Prague, tourne mal et l'équipe est tuée. Le seul survivant de l'équipe, Ethan Hunt, découvre que l'opération devait démasquer une "taupe" surnommée Job. Suspecté d'être Job, Ethan décide de rencontrer le trafiquant d'armes Max en se faisant passer pour Job afin de conclure un accord : récupérer la vraie liste à la CIA avec en échange la présence du vrai Job. Ethan monte ainsi une équipe constituée de Claire, épouse de Jim qui a également survécu, et des agents désavoués Franz Krieger et Luther Stickell pour pénétrer dans la CIA afin de voler la vraie liste.
