Tökéletes ellentéte egymásnak Kirk és Spock. A bajkeverő iowai farmerfiú és a félig ember, félig vulkáni Spock az akadémián találkozik. A köztük lévő feszültség tovább növekszik, amikor beválogatják őket a Pike kapitány vezetésével első útjára készülő Enterprise csillaghajó legénységébe. A csillagflotta kadétjaként olyan veszélyes ellenséggel kell szembenézniük, amely a bolygók népeit egyesítő szövetséget, a Föderációt fenyegeti. A galaxis sorsa a két ifjú titán kezében van. Ha meg akarják akadályoznia a pusztulást, az ellentéteket félretéve össze kell fogniuk egymással.

Amikor egy azonosítatlan űrlény elpusztít három erős Klingon cirkálót, James T. Kirk kapitány visszatér az átalakított U.S.S. Enterprise fedélzetére, hogy átvegye a parancsnokságot. Leonard Nimoy, DeForest Kelley és a népszerű eredeti Star Trek tévésorozat szereplői görbületi sebességgel lépnek akcióba, hogy megállítsák az űrlényt, aki feltartóztathatatlanul tör a Föld felé.

Amikor az Enterprise legénységét hazahívják, kiderül, hogy egy a szervezeten belülről jövő megállíthatatlan erő felrobbantotta a flottát, és mindent, amit a flotta képviselt, és ezzel a világunkat válságba sodorta. Kirk kapitánynak személyes elszámolnivalója is van, elindítja az embervadászatot a háborús zónába, hogy elkapja az embert, aki maga egy tömegpusztító fegyver. Miközben hőseinket beszippantja az élet és halál világméretű sakkjátszmája, szerelmek kerülnek veszélybe, barátságok szakadnak szét, és áldozatokat kell hozni az egyetlen családért, ami Kirknek maradt, azaz a legénységért.