El USS Enterprise, la nave insignia de la Flota Estelar liderada por el capitán James T. Kirk (Chris Pine), vuelve a surcar el universo para asegurarse de la protección de la Tierra y del resto de planetas aliados. Pero la tranquilidad durará poco y el peligro acecha. La primera etapa de su misión les llevará a un territorio desconocido, y su travesía ...