När romulanen Nero kommer från framtiden för att hämnas mot Federationen måste rivalerna Kirk och Spock samarbeta för att hindra honom från att ödelägga deras tillvaro. På en fartfylld resa fylld av adrenalinstinn action, komiska och kosmiska utmaningar möter de nya rekryterna på U.S.S. Enterprise ofattbara faror på sin djärva resa mot tidigare outforskade mål.

När befälhavaren för en B-17 Flying Fortress bombplan dödas i strid, kämpar hans ersättare, en ung, naiv pilot att bli accepterad av planets redan tight sammansvetsade besättning.