在尼比鲁星球探查期(qī )间，企业号舰长柯克（克里斯·派恩Chris Pine 饰）为营救史波克(kè )（扎(zhā )克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰）采取了胆大妄为的举动，几乎危及全舰队员的生命，他也为此付出代价。不久，柯克官复原职，而(ér )伦敦(dūn )发生一起(qǐ )死亡超过四十人的恐怖袭击事件。该事件的始作俑者约翰·哈里森（本尼迪克特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 饰）正来自联盟内部。此(cǐ )后他驾驶飞机袭击了高层会议，柯克(kè )最为敬重的派克将军不幸遇难(nán )。为了阻止哈里森的外逃阴谋，柯克重新率领企业号启程追击。危机(jī )重重的旅途，他和舰员、朋友之间(jiān )的信任也受到巨大(dà )考验。　　当他们最终找到哈里森，才终于知晓他的真实身份，以及伦敦袭(xí )击(jī )事件背后的阴谋和黑幕……