Действие разворачивается в 1987 году. Преследуемый десептиконами, автобот Бамблби совершает аварийную посадку на Земле и прячется на автомобильной свалке в калифорнийском городке. После стычки с людьми и противником он теряет голосовой модуль, повреждает память и, отключаясь, сканирует ближайший автомобиль — жёлтый Фольксваген Жук.
После ухода из ЦРУ Итан Хант пытается начать новую жизнь, готовя следующее поколение агентов и планируя женитьбу. Однако спокойствие длится недолго — его бывшая ученица Линдси Феррис похищена, а её похитителем оказывается Оуэн Дэвиан, хладнокровный и изощрённый торговец оружием, продающий технологии смертельного уровня.