Mặc dù vẫn thành công về mặt thương mại nhưng rõ ràng những con số của phần 3 đã cho thấy sự đi xuống của seri Mission: Impossible trong phần đó, với 6 năm chờ đợi thì rõ ràng phim chưa làm khán giả “đủ đã”, vì thế sự thay đổi trong phần 4 là điều cần thiết, và các nhà sản xuất của Nhiệm Vụ Bất Khả Thi 4: Chiến Dịch Bóng Ma đã có những sự thay đổi rất đáng giá. Trong khi kinh phí phim thậm chí thấp hơn phần 2 khoảng 5 triệu USD nhưng doanh thu phim cao gần gấp đôi phần 2 với 698 triệu USD thu về, đây là con số lớn nhất của tựa phim này kể từ phần đầu tiên, đồng thời tiếp tục khẳng định sự ăn khách của Nhiệm Vụ Bất Khả Thi và sức hút của nam chính Tom Cruise.
Đưa khán giả “đi vòng quanh thế giới” khi Nhiệm Vụ Bất Khả Thi 4: Chiến Dịch Bóng Ma được quay tại nhiều quốc gia khác nhau như Mỹ, Ý, Séc, Nga, Ả Rập, Hungary, Ấn Độ, Canada. Trong phim, đặc vụ IMF Ethan Hunt sau khi vắng mặt một thời gian, đã được giao một nhiệm vụ khác. Anh phải đột nhập vào Điện Kremlin để lấy một số tài liệt mật. Ethan Hunt vào được nhưng khi anh ta đến nơi anh ta muốn đi, tài liệu không có ở đó. Và cùng lúc đó, trong một khu vực khác của tòa nhà, ai đó đã giết một số người và lấy đi một số tài liệu nhạy cảm. Sau đó, hắn ta còn truy cập vào tần số của Ethan, giả vờ là một phần của đội Ethan. Ethan sau đó gọi hủy bỏ và ngay khi anh ta rời đi, Điện Kremlin nổ tung.
Ethan bị đánh ngất xỉu và tỉnh dậy trong bệnh viện, 1 tay bị còng vào giường và bị thẩm vấn bởi một đặc vụ Nga, người cho rằng anh ta phải chịu trách nhiệm về những gì đã xảy ra. Ethan trốn thoát và gọi cho Thư ký, người gặp anh ta với một phụ tá tên là Brandt. Ethan đưa cho họ một mô tả về người đàn ông mà anh ta cho là phải chịu trách nhiệm và nhận ra hắn ta là một nhà khoa học giả mạo. Ethan được thông báo rằng IMF đang ngừng hoạt động. Và vì anh ta bị truy nã, anh ta được Thư ký nói rằng anh ta có thể tự mình vào hoặc ra ngoài và tìm người chịu trách nhiệm. Đó là khi họ bị tấn công bởi những người Nga nghĩ rằng Ethan là người phải chịu trách nhiệm. Thư ký bị giết, Ethan và Brandt trốn thoát và tham gia cùng hai đặc vụ khác và họ lên đường tìm người đàn ông và xóa sổ IMF….