Během letu do Atlanty ukradne dobře organizovaná banda ruskému molekulárnímu biologovi Nekorvičovi aktovku. Podaří se jim to také proto, že vůdce bandy měl dokonalou masku agenta CIA Ethana Hunta, kterému jedinému vědec důvěřoval. Potom vyskočí s padáky a letadlo nechají narazit do skalní stěny. Ethan, který si užívá dovolenou šplháním po skalách, dostane zprávu s úkolem najít ukradenou nebezpečnou biologickou zbraň nazvanou Chiméra, na které Nekorvič před smrtí pracoval. Ethan ve španělské Seville zachrání před prozrazením profesionální zlodějku Nyah Hallovou, která se pokusila ukrást vzácný šperk. Nyah byla milenkou zběhlého agenta Seana Ambrose, který podle všeho ukradl Chiméru a Ethan má za úkol dívku přesvědčit, aby pomohla Ethanovi ukradený virus najít. <>OBRÁZEK NENALEZEN<> Společně odletí do Sydney, kde se k Ethanovi přidají jeho občasní spolupracovníci, počítačový expert Luther Strickell a Australan Billy Baird. Přes satelit sledují Nyah, která se vybavena mikrovysílačkou setká s bývalým milencem, jenž ji stále miluje. Vezme ji sebou na dostihy, kde se setká se šéfem velké farmaceutické firmy McCloyem. Hunt dívku přiměje, aby riskantním pokusem Ambrosovi ukradla paměťovou kartu, ze které si přehraje údaje. Zjistí, že Chiméra je virus, který napadá červené krvinky a během čtyřiatřiceti hodin způsobí smrt pokud infikovaný člověk nedostane protilátku nazvanou Belerofont. Ambrose však pozná, že ho Nyah zradila. Hunt unese McCloye a lstí z něj dostane zbytek informací. Ambrose neukradl virus, ale protilátku. S její pomocí vydírá McCloye, který měl v plánu virus rozšířit a poté dát do prodeje protilátku. Nechce jen peníze, ale také jedenapadesát procent akcií farmaceutické firmy. Jejich cena totiž prudce vzroste s poptávkou po protilátce. Ambrose odhadne, že se Hunt pokusí proniknout do laboratoří společnosti, aby virus zničil. Tomu se to skutečně v riskantní akci téměř podaří. Zůstane jediná dávka viru, o kterou se mezi Huntem a Ambrosem rozpoutá boj. Nakonec se jí však zmocní Nyah, která bezvýchodnou situaci vyřeší tím, že si látku vpíchne do těla. Pokud nedostane do čtyřiadvaceti hodin protilátku, zemře. Hunt slíbí, že ji zachrání a pronikne na opevněný ostrov, kde Ambrose ukrývá protilátku. Musí zlikvidovat strážné, oklamat Ambrose a jeho zabijáky, získat protilátku a nakonec uniknout. To se však zdá nemožné.