Ian Gray, un estudiante de biología molecular especializado en la evolución del ojo humano, conoce a una misteriosa mujer cuyo iris es multicolor. Años después, su investigación lo conduce a un descubrimiento asombroso, que podría cambiar la forma en que percibimos nuestra existencia.

Rhoda Williams, una brillante joven que acaba de ser aceptada en un programa de astrofísica del MIT, aspira a explorar el universo. John Burroughs, un compositor que acaba de alcanzar la cima de su carrera, está a punto de ser padre por segunda vez. Rhoda y John no se conocen, pero la víspera del descubrimiento de un Planeta Tierra duplicado tiene lugar una horrible tragedia que entrelaza y altera de modo irreversible sus vidas.

El agente especial Ethan Hunt tiene una nueva misión: evitar que un despiadado ex-agente y ahora terrorista internacional se haga con un virus mortal que podría soltar sobre Australia causando millones de víctimas. Para evitarlo, contará otra vez con la inestimable ayuda del genio informático Luther Stickell, del experto conductor Billy Baird y de la presencia de la sensual y exótica ladrona internacional Nhye, que en el pasado mantuvo una relación sentimental con el criminal y que ahora se siente atraída por Hunt.