Після подій фільму "Зоряний шлях II: Гнів Хана" екіпаж корабля "Ентерпрайз" оплакує смерть свого улюбленого капітана, друга Джеймса Т. Кірка, Спока. Однак незабаром вони дізнаються про потенційний шанс оживити його. Батько Спока, Сарек, розповідає, що перед смертю Спок переніс свою катру (живий дух) у свідомість доктора Маккоя через вулканське злиття свідомості. Розуміючи, що життя Маккоя в небезпеці, Кірк вирушає на таємну місію, щоб викрасти "Ентерпрайз" і повернутися на планету Генезис. Тим часом, клінгонський командир-відступник намагається використати пристрій "Генезис", який має силу створювати або знищувати життя. Коли Кірк возз'єднується зі своїм сином Девідом, вони стикаються з клінгонами, мандрують підступними астероїдами та вступають у драматичну битву, щоб врятувати Спока та захистити планету Генезис. Під час пошуків тіла Спока Кірк змушений зіткнутися з особистими втратами і прийняти нелегке рішення заради дружби і вірності своєму екіпажу. У перегонах з часом Кірк і його команда порушують накази і наражаються на великий ризик, щоб відновити тіло Спока, возз'єднати його катру і тіло, щоб повернути до життя їхнього вулканського друга. Однак їхні дії не залишаються непоміченими, і їх переслідують безжальні клінгони. Коли їхній корабель зруйновано, а життя висить на волосині, екіпаж повинен знайти спосіб втекти і повернутися на Землю, де на них чекає новий ворог. У фінальній сутичці на зруйнованій поверхні планети Генезис Кірк б'ється зі своїм клінгонським заклятим ворогом, намагаючись захистити свій екіпаж і спадщину свого загиблого друга Спока. Битва досягає кульмінації, приносячи жертви, і героїчні дії Кірка забезпечують безпечне повернення "Ентерпрайзу" додому. Хоча екіпаж мусить остаточно попрощатися, промінь надії з'являється, коли вони усвідомлюють, що в якійсь формі Спок живе в них, залишаючи їх готовими до нових пригод і викликів у безкрайніх просторах галактики.