Regia di Christopher McQuarrie vedi scheda film
A dirigere Mission: Impossible - Fallout è Christopher McQuarrie, regista, sceneggiatore e produttore statunitense. Nato a Princeton nel 1968, McQuarrie dopo aver finito le scuole superiori ha scelto di viaggiare e lavorare in un'agenzia investigativa per cinque anni prima di trasferirsi a Los Angeles e tentare la carriera nel mondo del cinema. Il primo grande successo a Hollywood gli arriva nel 1995 con la sceneggiatura di I soliti sospetti, grazie a cui ha vinto un Oscar. Negli anni successi, ha deciso di cimentarsi dietro la macchina da presa, presentando nel 2000 la sua opera prima, Le vie della violenza. Nel 2008, sul set di Operazione Valchiria (la cui sceneggiatura porta anche il suo nome) ha incontrato l'attore Tom Cruise, dando inizio a una lunga e proficua collaborazione artistica: Cruise sarà infatti il protagonista dei successivi lavori di McQuarrie, Jack Reacher: La prova decisiva (di cui ha firmato anche la regia), Edge of Tomorrow - Senza domani (di cui ha scritto la sceneggiatura) e Mission: Impossible - Rogue Nation (suo terzo film da regista). Dei registi che in due decenni hanno diretto la saga di Mission: Impossible, McQuarrie è l'unico a essere stato scelto per due capitoli differenti.
Al centro di ogni Mission: Impossible c'è l'affiatato gruppo di specialisti dello spionaggio estremo che compongono la squadra IMF capitanata da Ethan Hunt. Hunt ha come sempre il volto di Tom Cruise, tre volte candidato agli Oscar (per Nato il quattro luglio, Jerry Maguire e Magnolia). Al sui fianco nella IMF ci sono invece gli attori Ving Rhames (nella saga sin dal primo capitolo, è Luther Stickell, colui che in un certo senso rappresenta la coscienza di Ethan e che per la prima volta avrà con lui un alterco fisico), Simon Pegg (apparso per la prima volta in Mission: Impossible. Protocollo Fantasma, è Benji Dunn, un ex analista informatico che non riesce a prendere tutto sul serio) e Alec Baldwin (è per la seconda volta l'ex direttore della CIA Alan Hunley, da poco nominato segretario dell'IMF).
Mission: Impossible – Fallout presenta quattro forti figure femminili interpretate dalle attrici Michelle Monaghan, Rebecca Ferguson, Angela Bassett e Vanessa Kirby. Michelle Monaghan riprende il personaggio di Julia, la moglie di Hunt la cui morte era stata messa in scena in passato per proteggerla da chi intendeva uccidere anche il marito. Rebecca Ferguson torna a vestire i panni dell'ex agente MI6 Ilsa Faust, che porta lo stesso nome (Ilsa) del personaggio interpretato da Ingrid Bergman in Casablanca e lavora soprattutto per se stessa e i suoi obiettivi. Vanessa Kirby, nota per essere la principessa Margaret nella serie The Crown, presta il volto all'enigmatica Alana che, nota con lo pseudonimo di Vedova Bianca, rappresenta per Ethan una tentazione non solo fisica ma anche emotiva e psicologica (dietro l'aspetto da benefattrice si nasconde in realtà una trafficante d'armi e una faccendiera che fa da tramite fra terroristi e uomini d'affari). Angela Bassett impersona la spietata Erika Sloane, colei che ha preso il posto di Hunley come direttore della CIA con un'impostazione molto rigida e un approccio aggressivo e determinato.
Mission: Impossible – Fallout presenta August Walker, un agente della CIA interpretato da Henry Cavill (il Superman di L'uomo d'acciaio), che viene imposto a Ethan dalla nuova direttrice della CIA, Sloane. Come spiega il regista, "Walker rappresenta un'incognita nella storia. Fra lui ed Ethan c'è una certa frizione che esplode nel corso del film". Super assassino, Walker è quello che in gergo si definisce un ripulitore: fa fuori la gente che nessuno riesce a catturare. Ma è anche un anarchico: crede che l'ordine del vecchio mondo debba essere smantellato affinché le specie continuino a esistere per raggiungere Utopia. Fa quindi il doppio gioco lavorando sotto copertura per la CIA e allo stesso tempo tentando di scatenare una guerra che cambierà il mondo.
Sean Harris, infine, supporta nuovamente il ruolo di Solomon Lane, il villain di Mission: Impossible - Rogue Nation che intende vendicarsi di ciò che Ethan gli ha fatto. Ritenendo che questi sia il responsabile della distruzione di tutto ciò che aveva costruito, lo considera un vero antagonista malefico ed è disposto a tutto per fargliela pagare: ciò che sembra una semplice missione per recuperare del plutonio mancante, si rivelerà una trappola che Lane ha teso a Ethan.