La storia è quella di Jim Phelps (Peter Graves), capo della sezione Impossible Mission Force (IMF): un gruppo di espertissimi agenti segreti che lavorano per sventare ogni possibile attentato nei confronti della democrazia. Specializzati in travestimenti ed indagini sotto copertura (lavorano tutti come infiltrati), vengono inviati in missione dopo che, all’inizio di ciascun episodio, Phelps riceve le istruzioni per il caso da seguire su un nastro che si autodistrugge subito dopo essere stato consultato.