A történet a címszereplő szuperhőst követi, aki megpróbálja összeegyeztetni földönkívüli örökségét és emberi neveltetését. Ő az igazság, a becsület és az emberi értékek megtestesítője egy olyan világban, ahol mindezek már idejétmúltnak tűnnek.

A történet közvetlenül folytatja a 2023-as "Mission: Impossible – Dead Reckoning" eseményeit. Ethan Hunt (Tom Cruise) és az IMF csapata szembeszáll egy "Entitás" nevű mesterséges intelligenciával, amely globális fenyegetést jelent. A csapat célja, hogy megakadályozza az "Entitást" abban, hogy destabilizálja a világot.

Steve Rogers visszavonulása után Sam Wilson (Anthony Mackie) veszi át Amerika Kapitány szerepét. Miután találkozik az Egyesült Államok új elnökével, Thaddeus Ross-szal (Harrison Ford), egy nemzetközi incidens közepébe csöppen. Samnek fel kell derítenie egy világméretű összeesküvést, mielőtt annak kiötlője az egész világot káoszba taszítja.