Przechodząc przez pierwszą połowę swojej pięcioletniej misji, kapitan Kirk i załoga USS Enterprise wyruszają teraz na niezbadane terytoria. Przybywają do bazy gwiezdnej Yorktown na przepustkę na ląd, Kirk zamierza awansować na wiceadmirała, aby tam pozostać i polecił Spocka na jego obecne stanowisko kapitana statku. Po niszczycielskim ataku ogromnej armii nieznanych kosmitów Kirk i jego załoga zostają uwięzieni na nieznanej planecie bez możliwości skontaktowania się z Federacją ani między sobą. Obcy watażka Krall poszukuje starożytnej broni zwanej Abronath, którą Kirk zachował po nieudanej misji dyplomatycznej. Ponownie zjednoczeni i wspomagani przez wojowniczkę kosmitów Jaylah, Kirk i załoga muszą walczyć o przetrwanie i stawić czoła temu śmiertelnemu zagrożeniu z silną nienawiścią do Federacji. Czy zdołają zniszczyć nowe niebezpieczeństwo, zanim będzie za późno?