En una nueva misión para defender la Tierra y al resto de miembros de la Federación Unida de Planetas, la Enterprise, capitaneada por James T. Kirk (Chris Pine), se dirige a territorio inexplorado, donde se encontrarán con Krall (Idris Elba), un despiadado enemigo que, tras destruir la emblemática nave y dispersar a sus miembros en un planeta inexplorado, pondrá en riesgo el futuro de la humanidad y los ideales de la Federación. Para evitarlo, Kirk, Spock (Zachary Quinto), Chekov (Anton Yelchin), el doctor McCoy (Karl Urban), Uhura (Zoe Saldana), Sulu (John Cho) y Scotty (Simon Pegg) deberán recurrir a todo su potencial y a la ayuda de Jaylah (Sofia Boutella), una poderosa extraterrestre.