우여곡절 끝에 과거에서 현재로 무사히 돌아온 마티 맥플라이는 숨 고를 겨를도 없이 에메트 브라운 박사 손에 이끌려 미래로 향하는 드로리안에 또다시 몸을 싣는다. 이유인 즉슨, 미래의 마티 주니어가 대형 사고를 쳐 감옥에 간다는 것. 30년 뒤 미래인 2015년에 당도한 마티와 브라운 박사가 사건을 수습하는 동안, 마티와 원수지간인 비프 태넌이 인생을 바꿀 중요한 물건인 스포츠 연감과 함께 드로리안을 타고 과거로 사라진다. 다시 현대로 돌아온 마티와 브라운 박사는 뒤죽박죽이 되어 버린 세상에 소스라치게 놀라는데...

서기 23세기. 세티 알파 5호 행성 근처에서 렐리언트호가 미세한 생명체의 움직임을 포착한다. 이에 확인 차 행성에 내려간 체코프 항해사와 테렐 함장은 그만 칸에게 포로로 잡힌다. 커크 제독(윌리엄 샤트너 분)에 의해 추방당했던 칸은 오랜 세월동안 복수의 기회만 노리고 있었던 인물. 렐리언트호를 탈취한 칸은 새로운 생명체를 창조할 수 있는, 일명 제네시스라고 불리는 기계를 탈취하기 위해 과학선 레귤라 1호로 향한다. 한편, 생도들의 처녀항해를 지켜보기 위해 엔터프라이즈호에 탑승해있던 커크 제독은 레귤라 1호의 캐롤박사로부터 의문의 메시지를 받는다. 이에 커크 제독은 제네시스 계획을 확인하고 초고속으로 레귤라 1호가 있는 곳으로 향한다. 하지만 이미 그 곳은 칸이 길목을 지키고 있었고, 렐리언트호를 전혀 의심하지 않았던 커크 제독은 칸에게 일격을 당하고 마는데...

분노 바이러스에 감염되어있던 침팬지들이 우리에서 풀려나고 바이러스는 런던 전역에 퍼진다. 텅 빈 병원에서 깨어난 짐은 감염자들의 공격을 피해 생존자들과 맨체스터로 향한다.

지구에서 1천 광년이나 떨어져 있는 케이-팩스라는 행성에서 왔다고 주장하는 한 남자가 정신병원에 들어온다. 자신이 외계인이라고 생각하는 그의 이름은 '프롯'. 지구의 빛이 너무 밝아 절대로 선글라스를 벗을 수 없다는 그는 유쾌하고 밝은 성격으로 사람들을 매료시킨다. 그 곳에서 '프롯'은 케이-팩스에 대한 신비한 이야기들을 사람들에게 들려준다. 그러던 어느 날, 고향 케이-팩스로 갈 것이라는 '프롯'의 말에 병원 환자들은 모두 그와 함께 가기를 원하며 난동을 부린다. 그러나 '프롯'과 그의 고향 케이-팩스에 갈 수 있는 사람은 단 한 명! 병원 환자들은 자신의 마음을 담은 글을 써서 서로 앞다투어 '프롯'에게 건넨다. 늘 바쁜 정신과 전문의 '마크'는 하루 종일 환자들에게 시달려 몹시 지쳐 있다. 그런 그에게 자신을 외계인이라 말하는 한 남자가 상담실로 들어왔다. 그냥 정신병자로 치부하기에는 무언가 석연치 않은 구석이 있다. 그의 문제가 과도한 망상에서 비롯되었다고 진단한 마크는 그의 내면에 숨겨진 것을 밝혀내려고 노력한다. 그러나 그의 노력들은 실패로 돌아가고 마크는 '프롯'의 알 수 없는 매력에 이끌려 간다. 점점 '프롯'에 대해 애매한 두려움에 사로잡히는 그는 삶에서 믿어왔던 모든 것들에 대한 의심이 들기 시작한다. 그 순간 '마크'는 가족과 주위의 모든 것의 관계에 대해 다시 생각을 하게 된다. 그러던 어느 날 '프롯'은 가야할 때라고 말하며 케이-팩스로 떠나겠다고 한다.

지구를 향해 거대한 에너지 덩어리가 다가온다. 그것은 지구에 어떤 신호를 보내면서 응답을 기다리는데, 그 신호는 지구에서는 이미 멸종해버린 고래의 한종류가 내는 신호와 같음이 밝혀진다. 지구의 멸망을 막기위해, 엔터프라이즈 승무원들은 그 고래가 살아있던 20세기로 시간여행을 감행한다. 20세기의 샌프란시스코에 도착한 승무원들은 갖가지 해프닝과 곤란을 겪은 끝에, 어느 여자 해양학자의 도움을 얻어 그 고래를 찾아 우주선에 싣고 23세기로 돌아간다. 고래가 보내준 답신을 받고는, 그 에너지 덩어리는 지구를 피해가고 인류는 멸망의 위기로부터 벗어난다.

19세기 후반, 바다는 사람들에게 모험의 공간이자 공포의 대상이었다. 항구를 떠난 많은 배들이 실종되는 사태가 벌어지자, 선원들은 배를 가라앉게 하는 긴 뿔이 달린 거대한 일각고래에 관해 수군대며 항구로 돌아온다. 동물학자 아라낙스 교수와 조교 콘세일, 그리고 전문 고래잡이 네드는 그 미스터리를 풀기 위해 미국 원정단에 합류하는데... 플레이셔의 디즈니 시기를 대표하는 작품으로, 질 베르너의 원작 소설을 가장 완벽하게 영화화한 작품으로 손꼽힌다.

커크 선장은 스팍이 죽기 전에 자신의 정신을 맥코이 박사에게 옮겨놓은 것을 알게 된다. 스팍의 아버지로부터 그의 육신을 찾으면 부활이 가능하다는 사실을 듣고는, 폐함 처리를 앞둔 엔터프라이즈를 불법 출항시키고 은하 연합의 추적도 뿌리친다. 한편, 이에 앞서 데이빗과 사비크는 제네시스 별을 조사하다가, 생명체가 있음을 알고 내려가, 소년으로 되어있는 스팍을 발견한다. 이때 두 사람은 상관으로부터 명령을 받던 우주선이 이곳을 지나던 클링곤의 크루그(Kruge) 장군에 의해 폭발되어 고립된다. 또, 제네시스 혹성은 너무나 빠른 진화 속도로 인해서 이미 자기 파괴의 지경에 다가가고 있었고 제네시스 계획의 비밀을 알게 된 크루그는 커크를 기다리고 있었다. 결국 제네시스로 날아온 엔터프라이즈는 크루그의 우주선과 전투끝에 치명적 손상을 입는다. 이에 위기를 느낀 커크 일행은 항복을 가장하여 엔터프라이즈를 자폭하게 한다. 결국 엔터프라이즈에 크루그의 부하들이 옮겨 탔을 때 커크 일행은 제네시스로 피신하고, 이때 엔터프라이즈는 폭발을 일으키며 추락해 떨어진다. 그리고는 따라온 크루그 일당을 물리치지만 아들 데이빗을 잃고 만다. 스팍의 육체를 찾은 일행은 그를 되살리기 위해 클링곤의 우주선을 타고 발칸 별로 향한다.

1997년 LA. 무기와 숫적으로 우세한 마약 범죄집단과의 전쟁과도 같은 총격전으로 연일 시달리는 강력계 마이클 해리건 경사는 또 한 건의 총격전을 해결하는데 현장에는 무참히 찢긴 시체와 천장에 거꾸로 매달린 시체들이 있었다. 기관총을 든 4사람을 맨손으로 죽이고 포위되어있는 경찰의 눈을 피해 달아난 것이다. 그런데 해리건은 상관으로부터 특수요원 피터 키즈가 지휘하는 연방기동대가 이 사건을 맡게 되니 손을 떼라고 하자 기분이 상한다. 수상히 여긴 해리건과 그의 수사팀 대니, 리오나, 그리고 새로 온 제리 람버트는 방해를 무릅쓰고 수사를 펼친다. 얼마 후, 킹 윌리라는 자메이카 부두교 책임자와 그 부하들이 이상한 무기를 들고 침입한 괴물에게 또다시 무참히 살해된다. 사건에서 밀려나 연방수사원 몰래 수사현장을 조사하던 대니가 괴물에게 살해당하고 해리건은 경고를 받는다. 15년을 같이 일한 파트너를 잃은 해리건은 분노하고 죽인 놈을 꼭 찾아내겠다고 벼른다. 피터 키즈의 뒤를 쫓던 제리는 이들을 도살장 부근에서 놓쳤다고 한다. 해리건은 마약왕인 부두교 두목 킹 윌리를 만나지만 아무런 단서를 얻지 못하고 돌아오는데 킹 윌리도 괴물에게 살해된다.

시골의 오래된 저택에 아빠(스지), 엄마(칭의), 어린 아들(다와) 이렇게 세 가족이 살고 있다. 폭우가 쏟아지던 날, 목재 공장에서 일하던 아빠 스지가 사고를 당해 목숨을 잃는다. 남편이 늦도록 돌아오지 않자 아내 칭의는 불안해하고 아들 다와는 집에서 귀신을 본다. 30년이 지난 후, 다와는 도시로 나와 요리사가 되어 레스토랑도 차리고 성공한 삶을 살고 있다. 어른이 된 다와는 신중이라고 불린다. 신중은 가난한 어린 시절을 부끄럽게 생각하고 어머니에게 정기적으로 돈을 부칠 뿐 잘 찾아가지 않는다. 투자자를 만나 레스토랑 체인 사업을 시작하려는 신중에게 전화가 한 통이 걸려오고 어머니가 실종되었다는 소식에 그제서야 신중은 오랜만에 그 을씨년스러운 고택으로 찾아가는데...

우주평화행성인 님부스 3 행성에서 반란이 일어나고, 행성에 있던 연방정부 대표와 클링온과 로물란의 영사가 인질로 잡힌다. 이 소식을 전해들은 연방정부는 즉각 엔터프라이즈호에 출격을 명한다. 요세미티 국립공원에서 상륙휴가를 즐기던 커크 선장(윌리엄 샤트너 분) 일행은 명령을 접하자마자 님부스 3 행성으로 향한다. 테러범으로 위장한 승무원들이 전투를 치르며 인질들을 구출할 찰나, 테러 주동자인 사이보그에게 세뇌당한 인질들이 오히려 커크 선장 일행을 볼모로 잡는다. 인간의 근원적인 고통을 치유해준다며 사람들을 세뇌한 사이보그는 볼칸족인 스팍(레너드 니모이 분)의 이복형이었다. 볼칸족의 신앙을 부정하고 혼자만의 독특한 철학을 주창하다. 님부스 3 행성에 유배되었던 사이보그는 신과 우주의 진리가 존재하는 신비의 행성 사카리로 가기위해 반란을 주도한 것이었다. 엔터프라이즈호를 점거하고 승무원들을 세뇌시킨 사이보그는 우주의 중심으로 가기위해 아무도 넘어보지 못한 대방벽으로 전속 항해한다. 과연 커크 선장은 엔터프라이즈호를 위기에서 구출할 수 있을 것인가?