Jamal K. Malik é um jovem que trabalha servindo chá em uma empresa de telemarketing. Sua infância foi difícil, tendo que fugir da miséria e violência para conseguir chegar ao emprego atual. Um dia ele se inscreve no popular programa de TV "Quem Quer Ser um Milionário?". Inicialmente desacreditado, ele encontra em fatos de sua vida as respostas das perguntas feitas.
O agente secreto Ethan Hunt (Tom Cruise) é desautorizado pelo presidente dos Estados Unidos após o país ser acusado por um bombardeio no Kremlin. Tem início o Protocolo Fantasma, que visa acabar com os agentes da IMF. Sem qualquer recurso ou apoio, Ethan precisa encontrar um meio de limpar seu nome e o da agência em que trabalha. Para tanto passa a trabalhar com Benji (Simon Pegg) e Jane (Paula Patton), agentes renegados como ele, e ainda Brandt (Jeremy Renner), um ex-agente que agora trabalha como analista.
Sua família quer que ela case, e o escritor da capital parece o candidato perfeito. Agora, só lhe resta uma saída: encarar a verdade sobre o seu verdadeiro amor.