Фильм описывает события, произошедшие спустя два года, после начала пятилетний миссии. Звездный корабль «Энтерпрайз» подвергся нападению со стороны неизвестных пришельцев и был практически полностью разрушен. Капитан Джеймс Кирк отдает команде приказ покинуть корабль и высадиться на ближайшей планете. Однако благополучно покинуть судно не удается: Спок и часть команды пропадает, а остальные члены экипажа, во главе с капитаном Кирком, оказывается на отдаленной планете без средств связи. Теперь перед Джеймсом стоит очень непростая задача — справиться с неизвестным могущественным врагом, воссоединить свой экипаж и вернуться на Землю...