在探索尼比鲁星球的过程中,“企业号”船长柯克(克里斯·派恩·克里斯·派恩饰)采取了大胆的行动,营救了几乎危及全体船员生命的史伯克(扎克瑞·昆图·扎克瑞·昆图饰),他也为此付出了代价。 不久,柯克复职,伦敦发生恐怖袭击,造成40多人死亡。 事件的始作俑者约翰·哈里森(本尼迪克特·康伯巴奇(Benedict Cumberbatch)就是来自联盟内部。 此后,他驾驶飞机袭击高层会议,柯克最尊敬的帕克将军遇难。 为了阻止哈里森的逃跑阴谋,柯克带领企业号再次追击。 在危机旅程中,他对船员和朋友的信任也受到了极大的考验。 当他们终于找到哈里森时,他们终于知道了他的真实身份,以及伦敦袭击案背后的阴谋和黑幕…