本片讲述了《星舰迷航》早期的故事。可可当时还是一个自高自大的愤青，到处惹是生非。他在爱荷华与星际战队学院一同战斗时，派克队长对他产生了兴趣，发…

克里斯·海姆斯沃斯在与外媒《综艺》的采访中，确认他已拒绝出演重启版《星际迷航4》，原因是他对剧本不很满意：“我认为我们还没有找到足够的理由来重访，我不希望我将展现的东西不能让我自己激动。” 　　《星际迷航4》早早就宣布克里斯·海姆斯沃斯将回归，再度饰演詹姆斯·柯克舰长的父亲乔治·柯克。而去年夏天，又传出该片进度搁浅，海姆斯沃斯和饰演詹姆斯·柯克的克里斯·派恩都接近退出，当时曝出的理由是片酬分歧，演员方跟派拉蒙没谈拢。而此次海姆斯沃斯的说法则证实了双方没谈拢，不过理由不同。

电影的故事承接上集，在企业号被召回地球之后，船员们发现星际联盟的内部出现了一股不可阻挡的恐怖势力，严重威胁到星际战舰和整个世界的安危。为了解决…

柯克船长（克里斯·派恩 饰）带领企业号继续踏上宇宙探索的旅程，他向老骨头（卡尔·厄本 饰）讲述了自己对于船长身份的忧虑，而在他与最好的朋友史波克（扎克瑞·昆图 饰）互诉衷肠前，他们又接到了一个紧急救援的任务。而神秘敌人剋劳（伊德瑞斯·艾尔巴 饰）开始攻击企业号，而幸存的企业号成员也分散至一个行星上求生。

皮卡德舰长获知数据中尉在巴库星球被掳为人质后立刻率进取号前往营救。当他们来到巴库星球，整个星球上只居住了六百名巴库人，与世隔绝、摒弃科技、崇尚和平，过着纯朴的生活；数据被掳不像是巴库人的作风，想必另有隐情。

杨紫琼饰演平行宇宙的Philippa Georgiou女皇，加入了“第31区”，即星际迷航里的秘密警察组织。 　　剧情会集中在Philippa Georgiou于「第31区」的冒险。

接上一部剧情，企业号继续他们长达五年的探索任务。但是当他们进入一块未知的区域的时候，一大波战斗力爆表的外星人向企业号发动了袭击，使得企业号…

在尼比鲁星球探查期间，企业号舰长柯克（克里斯·派恩 饰）为营救史波克（扎克瑞·昆图 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 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。

在另一时空，索伦博士正阴谋毁灭星球，攻击进取号。唯一能够帮助新舰长皮卡德来阻止索伦的，只有销声匿迹了78年的柯克船长。

《星际迷航》是美国制作的一系列科幻影视作品，已有五十多年的历史，最早的剧集逐渐衍生出六部电视剧，十三部电影，并始终保持着活跃的生命力。《星际迷航》无穷魅力的源泉之一，就是剧中天马行空、具有强烈科幻色彩的道具：牵引光束，相位枪，三录仪，隐身衣，传输器……那么五十年后的现在，人类是否真的拥有了这些神奇的设备？本剧走访了数个实验室，采访多位深受《星际迷航》影响的科学家，请他们从科学角度探讨了实现这些黑科技的原理和难度。本片非常适合《星际迷航》粉丝欣赏，同时，也是科学爱好者绝不可以错过的盛宴。