Um ex-oficial ameaça destruir a estrutura física e os líderes da Federação dos Planetas numa Londres futurista. Caçá-lo, porém, significará para Kirk (Chris Pine) e a tripulação da nave exploradora Enterprise adentrar o território inimigo e fazer escolhas difíceis baseadas não apenas nas regras, mas também na intuição de cada um.

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Benedict Cumberbatch incorpora o vilão John Harrison, cheio de segredos. Uma nova personagem, Carol (Alice Eve), entra para trazer um pouco de pimenta ao grupo e Zoe Saldana permanece como a tenente Uhura, responsável pelos momentos mais cômicos do filme em discussões com Spock (Zachary Quinto). Karl Urban é o médico Bones, John Cho é o oficial Sulu, Simon Pegg salva o dia como o engenheiro Scotty e Anton Yelchin vive o russo Chekov.

O filme é o segundo da série dirigida por J. J. Abrams e resgata o universo ficcional criado por Gene Roddenberry em 1966.