Benvenuti nella fantascienza!
James Tiberius Kirk è nato tra le stelle ed è cresciuto nell'Iowa, ribelle e ostinato vuole conoscere il nome della bella Uhura, onorare la memoria del padre, servire una causa, esplorare nuovi mondi e arrivare là dove nessun uomo è giunto prima. Spock è nato sul pianeta Vulcano da madre umana e padre vulcaniano, razionale e controllato pratica la disciplina del Kolinahr per purificarsi dalle emozioni, ama con virtuoso trasporto Uhura, domina la sua metà umana e si arruola nella Flotta stellare. È sull'Enterprise, prestigiosa nave spaziale governata dal Capitano Christopher Pike, che i due giovani si incontrano e si scontrano per affrontare un temibile nemico venuto dal futuro. Nero, diabolico Capitano Romulano, ha infatti deciso di distruggere tutti i pianeti della Federazione per mettere a tacere il dolore di una perdita incommensurabile. Tra passato, presente e futuro, Kirk e Spock si legano a una grande amicizia e curveranno lo spazio tempo, salpando verso l'ultima frontiera..
L'astronave Enterprise rientra al molo spaziale della Terra gravemente danneggiata dal recente scontro con Khan (raccontato nel precedente episodio del 1982, Star Trek II: l'ira di Khan).
Una volta rientrato, l'Amm. Kirk viene informato che la nave non sarà più riparata ma messa in disarmo; di conseguenza l'ingegnere Scott viene trasferito sulla USS Excelsior NCC-2000, la nuovissima nave della flotta.
Kirk scopre che lo spirito di Spock, morto nel precedente episodio, è stato volutamente trasferito dal suo amico morente nella mente del Dott. McCoy mediante un misterioso rituale vulcaniano, mentre il suo corpo (che era stato sepolto sul nuovo ed instabile pianeta Genesis, appena terraformato con una rivoluzionaria procedura) si è rigenerato proprio grazie agli influssi del dispositivo Genesis.
Kirk chiede al Comando della Flotta Stellare di affidargli l'Enterprise per un'ultima missione: tornare su Genesis per recuperare il corpo di Spock e ridare vita allo scienziato, ma il permesso gli viene negato.
Così Kirk, aiutato da Scott, Sulu, Chekov, McCoy e Uhura ruba l'Enterprise e fa rotta su Genesis, arrivando però tardi. Uno sparviero Klingon, al comando dell'infido comandante Kruge, e già sul posto, dove ha distrutto la nave federale Grissom e fatto prigionieri Spock, la tenente Saavik e David Marcus, figlio di Kirk.
I Klingon non hanno compreso l'utilizzo del dispositivo Genesis e sono persuasi si tratti di un'arma potentissima congegnata dalla Federazione. Nell'irriducibile scontro tra i due equipaggi, assistiamo alla distruzione della USS Enterprise NCC-1701 originale, fatta esplodere dallo stesso Kirk per non farla cadere in mano dei nemici, ed alla morte del giovane figlio dell'ammiraglio. Alla fine, con uno stratagemma, Kirk si impossessa della nave avversaria e si dirige con essa su Vulcano, dove lo spirito di Spock viene infine liberato dalla sua sede "provvisoria" (nella mente di McCoy) e si ricongiunge al corpo completamente rigenerato dell'ufficiale.
.