Jim Phelps IMF (Impossible Mission Force)-Team rund um Ethan Hunt (Tom Cruise) hat den Auftrag, in Prag den Verkauf einer Diskette mit den Codenamen der in Europa stationierten CIA Agenten zu verhindern. Doch alles läuft schief, die IMF-Agenten werden getötet, nur Ethan überlebt. Die Diskette verschwindet auch. Und zu allem Überfluss denkt die CIA, daß der einzige Überlebende, nämlich Hunt, ein Verräter sei.
Um die Anschuldigungen zu widerlegen, beschließt Hunt auf eigene Faust zu ermitteln. Bald findet er heraus, daß ein ominöser Syndikatsboss, von dem kein Geheimdienst der Welt näheres außer seinem Decknamen Max weiß, sich für die brisante CIA Liste interessiert. Ethan knüpft die nötigen Kontakte zu Max, stellt sich als käuflicher IMF Agent vor und schließt bald einen Deal mit ihm ab: Hunt besorgt die zweite Hälfte der CIA Liste, ohne die die erste nutzlos wäre, dafür arrangiert Max einen Treffen für Ethan mit den Verkäufer der ersten Liste, dem vermeintlichen Verräter in den Reihen der CIA.
Keine leichte Aufgabe, eine CIA Diskette zu stehlen. Ethan muß nach Langley, Virginia, wo er ins Hauptquartier der Central Intellingence Agency einbricht. Zwei ehemalige, in Ungnade gefallene CIA Mitarbeiter helfen ihm dabei: Der Einbruchsspezialist Franz Krieger (
Jean Réno 
) und der Computer Fachmann Luther Stickell (
Ving Rhames 
). Wie durch ein Wunder gelingt es, den CIA-Hauptcomputer anzuzapfen, die benötigten Daten zu stehlen und unbemerkt zu entkommen.
Die Übergabe der Diskette soll auf dem Zug von London nach Paris stattfinden. Und genau dort kommt es zum Showdown zwischen Ethan Hunt, Max, dem CIA und dem wahren Verräter.