在尼比魯星球探查期間企業(yè)號艦長柯克（克里·派恩Chris Pine 飾）為營救史波克（扎克瑞·昆圖 Zachary Quinto 飾）采取了膽大妄為的舉動，幾乎危及全和山隊的生命，他也為此付出價。不久，柯克官復(fù)原，而倫敦發(fā)生一起死亡過四十人的恐怖襲擊事。該事件的始作俑者約·哈里森（本尼迪克?康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 飾）正來自聯(lián)盟內(nèi)部。此后他駕駛飛機(jī)擊了高層會議，柯克最敬重的派克將軍不幸遇。為了阻止哈里森的外陰謀，柯克重新率領(lǐng)企號啟程追擊。危機(jī)重重旅途，他和艦員、朋友間的信任也受到巨大考。當(dāng)他們最終找到哈里，才終于知曉他的真實份，以及倫敦襲擊事件后的陰謀和黑幕…?
