Aux confins de l'espace, le capitaine James T. Kirk traverse une crise existentielle après l'échec d'une mission qu'il devait mener comme ambassadeur. Une remise en question rapidement interrompue lorsqu'il est attaqué en compagnie de son équipage par Krall, un dictateur extraterrestre à la recherche d'un mystérieux artefact. L'équipe parvient à s'enfuir, mais se retrouve coincée sur une lointaine planète hostile.