Le colonel Borodin, agent d'une dangereuse puissance étrangère, tente de convaincre un couple de scientifiques américains d'aider le docteur Karl Turek à mettre au point un gaz possédant des propriétés hypnotiques. S'il parvenait à ses fins, Borodin aurait en son pouvoir une arme redoutable. L'équipe de Mission impossible envoie Jim et Meredith pour prendre la place des deux scientifiques. Ils affirment aussitôt avoir en leur possession une drogue très puissante, pouvant aider le docteur Karl Turek à fabriquer son gaz. Comme prévu, le colonel Borodin tombe dans le piège de Jim et Meredith...