En el siglo XXIII, la nave espacial Enterprise está en una misión de rutina cuando el almirante Kirk recibe un urgente comunicado del laboratorio espacial Regula Uno. Un invento ultrasecreto llamado proyecto Génesis ha sido robado por Khan, un brillante renegado del siglo XX que amenaza con utilizar el invento como una venganza mortal contra el universo entero. Con la colaboración de sus superhombres genéticos, Khan se hace con el control de una de las naves de la Federación y se lanza en persecución del Enterprise. Su obsesión es eliminar al almirante Kirk, incluso si ello significa el Armagedón universal, es decir, la destrucción de todo tipo de vida, incluida la propia.