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...

24세기. 기계인간 보그 집단은 우주 연방의 영토를 침입한 후 지구로 향한다. 우주전함 엔터프라이즈호의 함장 피카드는 중립지대를 정찰하라는 본부의 명령을 하달 받지만, 보그와 전투를 벌이던 다른 전함의 지원요구에 위험을 불사하고 전장으로 이동한다. 결국 피카드는 다른 전함과 힘을 합해 저항하는 보그 함대를 궤멸시킨다. 그러나, 비상탈출에 성공한 보그 퀸을 비롯한 일부 보그들은 시간여행을 통해 2063년의 지구로 향한다. 2063년 4월 4일, 시간 여행을 통해 지구 상공에 도착한 보그들은 몬타나에 주재해있는 미사일 기지에 대대적인 공격을 퍼붓는다. 이 날은 인류가 외계와 처음으로 만나는 계기가 됐던 초광속 우주선 "피닉스"의 발사를 하루 앞둔 날로 보그들은 이 우주선을 파괴해, 우주연방 창설의 계기가 됐던 인류와 외계의 첫 만남을 좌절시켜, 우주의 역사를 뒤바꾸기 위함이었다. 보그들의 움직임을 주시하던 피카드는 보그들의 음모를 파악하고 시간여행을 통해 엔터프라이즈호를 2063년의 지구 상공으로 이동시킨다. 그리고 지구를 공격하는 보그 일당을 물리치고, 지상으로 내려와 손상된 "피닉스"호를 점검한다. 그러나 세계 제3차 대전으로 폐허가 되다시피 한 2063년의 인류는 미래에서 온 피카드 일행의 이야기를 믿지 못하고 "피닉스"호의 발사가 얼마나 중요한 일인지도 알지 못한다. 게다가 전멸한 것으로 알았던 보그 퀸을 비롯한 보그 일당이 손상된 보호막을 뚫고 엔터프라이즈 호에 침입한다. 전함에 이상이 발생했다는 보고에 보그들의 침입을 직감한 피카드는 지상에 피닉스 발사를 위한 일부 인원을 남기고 엔터프라이즈로 돌아온다. 그리고 피카드는 고민 끝에 자신의 우주선과 함께 보그를 파괴하기로 결심한다. 모두들 엔터프라이즈호를 떠나가자 피카드는 보그 여왕에게 잡혀있는 부하 로봇 데이터를 구하러 가지만, 오히려 데이터의 기지로 목숨을 건진다. 곧 지구에서 발사된 광속 우주선이 광속 비행을 마치고 무사히 귀환하자 우주 조사단이 지구인과 역사적인 ‘첫 만남’을 갖는다.

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.

23세기, 위성의 부분 파괴로 인해 오존층 오염 및 심각한 경제난에 봉착한 클링온 제국은 우주의 평화유지를 위해 결성된 혹성연방에 가입하고자 하고 마침내 중립 지대의 우주정거장과 혹성기지 철거를 조건으로 70년가나에 걸친 적대 관계를 종식시키기로 합의한다. 그러나 그들이 평화회담 후 자신들의 우주선으로 귀환하자마자 USS 엔터프라이즈호로부터 무차별공격이 이어지고 클링온 제국의 지도자를 비롯한 몇몇 각료가 살상되기에 이른다. 엔터프라이즈호 내부에 혹성연방의 전복을 꾀하는 이탈자가 있었던 것! 혹성연방의 배신행위로 단정지은 클링온 제국은 지도자를 비롯한 몇몇 각료가 살상 되기에 이른다. 엔터프라이즈호 내부에 혹성연방의 전복을 꾀하는 이탈자가 있었던 것! 오해를 풀고자 클링온제국을 방문한 엔터프라이즈호의 커크선장과 메코이는 클링온 지도자의 살인범으로 몰려 우주인의 공동 묘지로 불리우는 식민 위성으로 추방된다.

데미갓 되는 게 이렇게 힘들다니! 대중에게 사랑받는 캐릭터를 연기하며 주연배우 워커, 레아, 아리안은 자신만의 모험을 떠난다. 열정적인 배우 및 제작진의 도움으로 그들은 신들의 세상에 발을 들이고, 어마어마한 괴물들과 싸우며, 전설로 남을 스턴트를 펼치기도 한다. 그렇다. 그와중에 학교도 가야 한다!

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.

거대한 에너지를 가진 미지의 물체가 지구로 다가오는 것이 포착된다. 마치 블랙홀처럼 주변의 모든 것을 빨아들이면서 지구로 다가오는 이 미지의 물체를 막기 위해 일선에서 물러나있던 커크 선장(윌리엄 샤트너 분)이 돌아온다. 후임 선장인 덱커와 충돌을 빚으며 엔터프라이즈호를 지휘하던 커크 선장은 마침내 물체의 비밀을 밝혀낸다. 그 물체는 생명을 가진 기계로서 어떤 메시지를 방출하면서 지구로 향하고 있다. 지구를 무사히 구하려면 그 메시지에 해당하는 답을 해줘야한다. 이에 커크 일행은 기계의 중심부로 침투하는데...

서기 2265년, 과거 은하함선 엔터프라이즈호의 선장이었던 커크선장은 30년만에 엔터프라이즈호의 명예선장 자격으로 승선한다. 엔터프라이즈호는 항해 중, 원인을 알 수 없는 에너지 띠를 만나 폭발 직전에 처해있는 함선으로부터 다급한 조난 신호를 받는다. 경험이 풍부한 커크선장은 어쩔 줄 몰라하는 새로운 선장을 돕다 결국 수많은 인명을 살리는 대신 숨을 거두게 된다. 그로부터 80년 후, 첨단기술로 훨씬 막강해진 엔터프라이즈호는 과거 커크선장 앞에 나타났던 에너지 띠를 만나 또다시 위험에 처하게 되는데...새 엔터프라이즈호의 `피카드 선장`은 신비의 여자 `가이넌`을 통해 닥터 쏘란이 우주이데아 `넥서스`로 가고싶어 에너지 띠를 만들려 한다는 것을 알게 된다. 행성하나가 파괴될 때나 생기는 엄청난 열과 힘의 에너지 때- 감히, 닥터 쏘란은 수백억의 생명이 살고 있는 행성을 파괴하려는 무모한 작전을 감행하는데...

우주 한복판에 '청춘의 샘'이라 불리는 행성이 있다. 그곳은 자연과 테크놀로지가 공존하고 있으며, 소수의 원주민 바쿠족이 평화롭게 모여 사는 아름다운 곳이다. 그러나 이 곳에 고요한 평화를 깨는 불청객이 나타나다. 악당 루이포가 이끄는 연방정부는 이 행성의 청춘 에너지를 이용하기 위해 원주민들을 강제로 이주시키려하고, 소나라고 불리는 집단과 모종의 거래를 해왔던 것이다. 한편 데이타 요원은 측량업무 도중에 이 행성을 발견하게 되고, 모든 사실을 승무원들에게 알리지만 엔터프라이즈호는 연방정부가 저지른 이 일련의 사건들을 그냥 묵과하기로 한다. 그러나 선량한 행성 원주민들이 괴로워하는 것을 본 캡틴 피카드는 양심의 가책을 받고 갈등에 빠지고, 해결책을 모색한다. 고민 끝에 피카소가 내린 결론은 '그냥 이대로 보고만 있을 수는 없다'는 것. 결국 현명하고 침착한 리더 피카드는 상부의 명령을 어기고 소나와 연방정부에 반대하기로 한다. 그리고 이들에 맞선 엔터프라이즈호의 대반격이 시작되는데.

리무스 행성의 우두머리 신존 (톰 하디 분)이 로물루스 행성측에 동맹을 맺을 것을 제의하지만 로물루스 평의회에선 표결을 거쳐 이 제안을 거절한다. 그러자 신존은 무력으로 평의회를 장악하고 로물루스의 집정관 자리에 앉은 뒤 은하 연방측에 평화조약을 맺자고 제의해온다. 은하 연방 사령부에선 엔터프라이즈 호 사령관 피카드 (패트릭 스튜어트 분)에게 신존과 접촉해 볼 것을 지시한다. 신존은 로물루스 행성의 속국 신세였던 리무스 행성을 해방시킨다는 명분을 내세우며 자신이 평화주의자임을 강조하지만, 그의 함선 씨미타 호에 탤러론이라는 가공할 무기가 숨겨져 있음을 알게 된 엔터프라이즈 호 함장과 대원들은 모두 긴장한다. 신존에게서 받은 그의 혈액 샘플을 분석해본 피카드는 다시 한번 놀라는데 신존의 DNA와 자신의 DNA가 똑같았던 것이었다. 신존은 로물루스인들이 만든 피카드의 복제 인간으로 피카드 대신 은하 연방에 첩자로 심어두려는 계략이었던 것이었다. 피카드의 연령에 빨리 도달하게 하기 위해 신존의 몸엔 노화 촉진 인자가 들어있었고, 그 때문에 그는 급격히 생명력을 잃어가고 있었다.로물루스인들의 정치적 이용물로 만들어져 리무스의 탄광에서 학대 받으며 성장한 신존에겐 오로지 싸우고 정복하는 것만이 삶의 목적이자 의미였다. 자신에게 인간의 피가 흐르면서도 인간에 대한 알 수 없는 증오심을 가진 그는 지구인을 몰살시키려는 무서운 야욕으로 불타고 있었다. 신존은 감춰뒀던 자신의 속셈이 드러나자 엔터프라이즈 호에 전면전을 선포하고 엔터프라이즈호는 신존의 쿠데타에서 살아남은 로물루스의 사령관 도나트라와 합동 작전으로 신존에게 결사 항전하는데.

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?