Kapetana Kirka i posadu "Enterprisea" napadne diktator Krall. Kada pritom strada njihov brod, tim završi na udaljenom planetu nastanjenom neprijateljski i prijateljski nastrojenim izvanzemaljcima.
Priča prati rane dane Jamesa T. Kirka i ostalih članova posade "USS Enterprisea" za vrijeme njihova boravka u Akademiji Zvjezdane flote, s pustolovinama koje se protežu od Zemlje do Vulkana. Spock je još logičan, a Scotty se još ogorčeno žali da su motori broda preopterećeni. Plan o putovanju kroz vrijeme pokreće se kad svemirski brod Federacije "USS Kelvin" napadne zli Romulanac, očajnički tražeći jednog od junaka filma. Kirk i Spock dovedeni su u središte pozornosti jer film prati početke njihova prijateljstva i kako su postali časnici na brodu "Enterprise".
Kada posada Enterprisea bude pozvana da se vrati kući, otkrije da je nezaustavljiva sila straha unutar vlastitih redova razorila flotu i sve što ona predstavlja, ostavivši naš svijet u kriznom stanju. Odlučan da podmiri osobne račune, kapetan Kirk povede lov u ratnu zonu kako bi zarobio oružje masovnog uništenja u liku jednog jedinog čovjeka. Kad naši junaci ulete u epsku partiju šaha na život i smrt, ljubav dolazi na kušnju, prijateljstva se razaraju, a žrtvovanja će biti neophodna za dobrobit jedine obitelji koja je Kirku još preostala: njegove posade.
