Na jaren van oorlog bevinden de Federatie en het Klingon-rijk zich op de rand van een vredesconferentie wanneer een Klingonschip bijna vernietigd wordt door een schijnbare aanval van de Enterprise. Beide werelden maken zich klaar voor wat wellicht hun meest dodelijke confrontatie zou kunnen zijn.

Het is de 23e eeuw. Het Federatie-ruimteschip U.S.S. Enterprise is bezig met routinematige trainingsmanoeuvres en Admiraal James T. Kirk lijkt zich neer te leggen bij het feit dat deze inspectie wel eens de laatste ruimtemissie van zijn carrière zou kunnen zijn. Maar Khan is terug. Geholpen door zijn verbannen groep genetisch gemanipuleerde supermensen, Khan - briljante rebel van de 20e-eeuwse Aarde - heeft Space Station Regula One overvallen, een topgeheim apparaat genaamd Project Genesis gestolen, controle overgenomen van een ander Federatie-ruimteschip en zet de achtervolging in op de Enterprise, vastbesloten om niets in de weg te laten staan van zijn missie: Admiraal Kirk doden... zelfs als dat universele Armageddon betekent.

De nabije toekomst, een tijd waarin zowel hoop als tegenslagen de mensheid aanzetten om naar de sterren en verder te kijken. Terwijl een mysterieus fenomeen dreigt het leven op aarde te vernietigen, onderneemt astronaut Roy McBride een missie door de immense ruimte en zijn vele gevaren om de waarheid te onthullen over een verloren expeditie die decennia geleden moedig de leegte en stilte trotseerde in de zoektocht naar het onbekende.

De zeskoppige bemanning van het Internationaal Ruimtestation krijgt de opdracht om een monster van Mars te bestuderen dat mogelijk het eerste bewijs van buitenaards leven is, wat intelligenter blijkt te zijn dan ooit verwacht.

De toekomst van de melkweg rust in de handen van bittere rivalen. De ene, James Kirk, is een delinquent en avontuurlijk boerenzoon uit Iowa. De andere, Spock, een Vulcan, werd opgevoed in een op logica gebaseerde samenleving die alle emotie afwijst. Terwijl vurig instinct botst met kalmte en rede, is hun onwaarschijnlijke maar krachtige samenwerking de enige die in staat is om hun bemanning door onvoorstelbaar gevaar te leiden, dapper op weg naar plekken waar niemand ooit is geweest. Het menselijke avontuur is opnieuw begonnen.

Het waargebeurde verhaal van technische problemen die de Apollo 13 maanmissie in 1970 doen mislukken, waarbij het leven van astronaut Jim Lovell en zijn bemanning op het spel staat. De mislukte reis verandert in een spannend epos van heldendom. Op meer dan 200.000 mijl afstand van de Aarde, werken de astronauten koortsachtig samen met het grondpersoneel om een tragedie te voorkomen.

Wanneer de bemanning van de Enterprise teruggeroepen wordt naar huis, ontdekken ze dat een onstuitbare terreurmacht van binnenuit hun eigen organisatie de vloot heeft laten ontploffen en alles waarvoor ze staat vernietigd heeft, waardoor onze wereld in een crisis verkeert. Met een persoonlijke rekening te vereffenen, leidt kapitein Kirk een klopjacht naar een oorlogsgebied om een eenmanswapen van massavernietiging gevangen te nemen. Terwijl onze helden zich laten meevoeren in een episch schaakspel van leven en dood, zal liefde op de proef worden gesteld, vriendschappen verscheurd worden en moeten er offers gebracht worden voor de enige familie die Kirk nog over heeft: zijn bemanning.

Een team van ontdekkingsreizigers ontdekt een aanwijzing over de oorsprong van de mensheid op Aarde, wat hen leidt op een reis naar de donkerste hoeken van het universum. Daar moeten ze een angstaanjachtende strijd voeren om de toekomst van de mensheid te redden.