ภาพยนตร์เรื่องนี้เริ่มต้นด้วยเหตุการณ์ที่ยานอวกาศ โรมูลัน ลำหนึ่งถูกดูดเข้าไปในหลุมดำและข้ามเวลามายังโลกในปี 2233 กัปตัน เนโร ผู้บัญชาการยาน โรมูลัน ต้องการแก้แค้นสหพันธรัฐแห่งดวงดาวที่ปล่อยให้ดาวบ้านเกิดของเขาถูกทำลาย เขาจึงวางแผนที่จะทำลายดาววัลแคน ซึ่งเป็นบ้านเกิดของ สป็อค
เจมส์ ที. เคิร์ก เด็กหนุ่มชาวไร่จากไอโอวา ได้รับการคัดเลือกให้เข้าเรียนที่สถาบันสตาร์ฟลีท เขาเป็นลูกชายของผู้บัญชาการยาน USS Kelvin ซึ่งถูกทำลายโดยยาน โรมูลัน ลำแรก เจมส์ ที. เคิร์ก เติบโตขึ้นมาด้วยความมุ่งมั่นที่จะกลายเป็นกัปตันเรืออวกาศ แต่เขามักจะทำตัวเหลวไหลและประมาท
สป็อค เด็กหนุ่มที่เป็นลูกครึ่ง วัลแคน-มนุษย์ เขาได้รับการฝึกฝนอย่างเข้มงวดในแนวทางแห่งเหตุผลของชาววัลแคน แต่เขากลับมีอารมณ์ที่อ่อนไหวแบบมนุษย์ เขาถูกส่งไปเรียนที่สถาบันสตาร์ฟลีทเพื่อเรียนรู้ที่จะควบคุมอารมณ์ของเขา
เจมส์ ที. เคิร์ก และ Spock กลายเป็นคู่แข่งกันตั้งแต่แรกพบ แต่พวกเขาก็ค่อย ๆ กลายเป็นเพื่อนกัน พวกเขาได้รับการคัดเลือกให้เข้าร่วมทีมลูกเรือของยาน USS Enterprise ภายใต้การบังคับบัญชาของกัปตัน คริสโตเฟอร์ ไพค์
