在尼比魯星球探期間，企業(yè)號艦柯克（克里斯·恩Chris Pine 飾）為營救史波克（扎克·昆圖 Zachary Quinto 飾）采取了膽大妄為的舉動幾乎危及全艦隊的生命，他也為付出代價。不久柯克官復(fù)原職，倫敦發(fā)生一起死超過四十人的恐襲擊事件。該事的始作俑者約?哈里森（本尼迪特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 飾）正來自聯(lián)盟內(nèi)部。此他駕駛飛機(jī)襲擊高層會議，柯克為敬重的派克將不幸遇難。為了止哈里森的外逃謀，柯克重新率企業(yè)號啟程追擊危機(jī)重重的旅途他和艦員、朋友間的信任也受到大考驗。當(dāng)他們終找到哈里森，終于知曉他的真身份，以及倫敦擊事件背后的陰和黑幕……?豆展開
