Alors que Spock, le capitaine Kirk et l'équipage de l'USS Enterprise escortent le chancelier Gordon jusqu'au centre de conférence où il doit signer un accord de paix avec l'Empire klingon, leur vaisseau est attaqué et le chancelier est abattu. Chang, un général Klingon, accuse Kirk, qu'il envoie en compagnie de McCoy sur l'astre de glace Rura Penthe. Spock ne dispose que de quelques jours pour sauver son ami et rétablir la paix menacée.

En 2287, le capitaine Kirk et son équipage prennent sur Terre des vacances bien méritées... Mais lorsqu'ils apprennent que le Vulcain Sybok, demi-frère de Spock, vient de prendre en otage des diplomates venus cohabiter sur la planète Nimbus III, nos héros remontent à bord de l'Enterprise...

À l'issue de la mission sur Genesis, l'équipe de l'Enterprise fait route vers la Terre à bord d'un vaisseau klingon. Au même moment, une sonde d'origine inconnue se dirige vers la Terre.

Le capitaine Kirk et son équipage volent l'USS Enterprise pour tenter de récupérer le corps de Spock, qui s'est sacrifié lors du combat contre Khan.

À bord de l'USS Enterprise, vaisseau de la Fédération des Planètes Unies, l'amiral James T. Kirk accomplit une mission d'inspection de routine. Il reçoit un appel urgent du laboratoire spatial Regular One. Khan, brillant renégat et vieil ennemi de Kirk, s'est emparé d'un dispositif ultrasecret : le projet « Genesis ». À la tête d’une bande de surhommes génétiquement améliorés, Khan menace l’Univers entier…

Une entité d'origine extra-terrestre sans précédent se dirige vers la Terre en détruisant tout sur son passage. L'équipage de l'USS Enterprise est chargé de stopper ce nouvel ennemi. Alors que le capitaine Decker se prépare à diriger la mission, il est relevé de ses fonctions et remplacé par le fameux amiral Kirk, absent des commandes du vaisseau depuis trois ans...