Après avoir récupéré la clé en Autriche, Ethan Hunt doit rechercher l'épave du sous-marin russe Sebastopol. Ce bâtiment avait été coulé par l'"Entité" présent à bord. Pendant ce temps, Luther cherche à traquer l'"Entité" sur le disque dur de son ordinateur portable piraté à Venise, tandis que Grace devient officiellement un agent de la Force Mission Impossible après avoir fait le "choix" à Kittrige dans le train. L'équipe d'Ethan Hunt pourra compter sur l'aide d'un employé de la CIA en Alaska pour retrouver le sous-marin ....