Natalie Cook, Dylan Sanders et Alex Munday, un trio de charme et de choc, travaillent pour un milliardaire dont elles ne connaissent que le prénom, Charlie. Celui-ci les charge de retrouver Eric Knox, le créateur d'un logiciel révolutionnaire.
L'agent secret Ethan Hunt recrute deux assistants, ainsi qu'une cambrioleuse de charme, Nyah Hall, en vue d'une mission de la plus haute importance. L'équipe se lance à la poursuite de Sean Ambrose, un ex-membre du MIF, détenteur d'un virus mortel...
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