En 1945, la Seconde Guerre mondiale est terminée mais le mari de Grace, parti combattre, n'est pas revenu du front. Dans une immense demeure victorienne isolée sur l'île de Jersey, cette jeune femme pieuse élève seule ses deux enfants, Anne et Nicholas, selon les principes stricts de sa religion. Atteints d'un mal étrange, ces derniers ne peuvent être exposés à la lumière du jour. Ils vivent donc reclus dans ce manoir qui doit constamment rester dans l'obscurité. Lorsque trois nouveaux domestiques viennent habiter avec Grace et ses enfants, ils doivent se plier à une règle vitale : aucune porte ne doit être ouverte avant que la précédente n'ait été fermée. Pourtant, quelqu'un va désobéir à cet ordre. Dès lors, Grace, ses enfants et tous ceux qui les entourent devront en subir les conséquences.

Après avoir été impliquée dans un complot terroriste mondial, l’agence Mission Impossible est contrainte de cesser ses activités. Le « Protocole Fantôme » est mis en place : Ethan Hunt et sa nouvelle équipe doivent opérer dans le secret pour blanchir le nom de leur organisation. Aucune aide, aucun contact, isolation totale. Cette mission va s'avérer être la plus dangereuse et la plus intense qu'ils aient eu à remplir.

Ethan Hunt a quitté Mission Impossible. Il forme désormais les futurs agents du gouvernement américain. Un poste qui devrait enfin lui permettre de mener une existence tranquille auprès de sa femme Julia. Mais quand Lindsey, l'une de ses élèves, est kidnappée à Berlin par Owen Davian, un trafiquant d'armes, Ethan se sent obligé de lui porter secours et repart, sans hésiter, en mission pour la libérer.

L'agent Ethan Hunt doit récupérer et détruire un virus mortel, baptisé « la Chimère », qui a été dérobé par son ancien collègue Sean Ambrose. Ce dernier détient l'antidote et se terre dans un laboratoire de Sydney. Pour infiltrer son quartier général hautement sécurisé, Hunt et son assistant Luther Stickell tentent d'approcher Nyah Hall, l'ancienne petite amie de Sean.

Ethan Hunt se rend à Londres avec son équipe dans l'espoir de remonter la piste du mystérieux Gabriel, qu'il a affronté deux mois auparavant à bord de l'Orient-Express et qui détient la clé contrôlant l’intelligence artificielle toute puissante surnommée l'Entité. Adulée par les uns, redoutée par les autres, l’Entité se distingue par sa capacité à prédire toutes les éventualités possibles. Elle connaît parfaitement les forces et faiblesses d’Ethan et de son équipe. Gabriel compte l'utiliser pour mettre en œuvre son plan ultime : annihiler Ethan et son équipe, s’emparer de tous les systèmes de défense planétaires et déclencher la Troisième Guerre mondiale.