在尼比鲁星球探查期间，企业号舰长柯克（克里斯·派恩Chris Pine 饰）为营救史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰）采取了胆大妄为的举动，几乎危及全舰队员的生命，他也为此付出代价。不久，柯克官复原职，而伦敦发生一起死亡超过四十人的恐怖袭击事件。该事件的始作俑者约翰·哈里森（本尼迪克特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 饰）正来自联盟内部。此后他驾驶飞机袭击了高层会议，柯克最为敬重的派克将军不幸遇难。为了阻止哈里森的外逃阴谋，柯克重新率领企业号启程追击。危机重重的旅途，他和舰员、朋友之间的信任也受到巨大考验。
当他们最终找到哈里森，才终于知晓他的真实身份，以及伦敦袭击事件背后的阴谋和黑幕……
主演：本尼迪克特·康伯巴奇,马丁·弗瑞曼,鲁珀特·格雷夫斯,马克·加蒂斯,安德鲁·斯科特,尤娜·斯塔布斯,露易丝·布瑞丽,劳拉·普沃,凯瑟琳·帕金森,拉塞尔·托维,阿米莉亚·布摩,伊恩·哈拉德,丹尼·韦伯,奥娜·卓别林,安德鲁·哈维尔,托德·博伊斯,理查德·坎宁汉姆,卢克·纽伯里,罗莎琳德·霍尔斯特德,彼得·佩德罗,霍纳·妮芙茜,汤玛欣·蓝德,利萨·麦克阿里斯特,Simon Thorp,Anthony Cozens,Rosemary Smith
