Federasyon ile Klingonlular arasındaki Soğuk Savaş, dağılmakta olan imparatorluğun liderinin barış çağrısı ile son bulmaya başlar. Amiral Kirk ve ekibi, Klingon hükümdarına barış görüşmeleri sırasında eşlik etmek üzere acil olarak göreve çağrılır.Kahramanlarımız kendilerini siyasi bir suikastin içine çekilmiş bulurlar ve Kirk ile McCoy cinayeti işlemiş görünmektedirler. Klingonlular tarafından yargılanıp buzlarla kaplı bir sürgün gezegenine gönderilen ikili hemen kaçış planlarına başlar. Bütün bunlar olurken, Spock ve ekibin geri kalanı da gerçek suçluyu aramaktadırlar. Ve hiç kuşkusuz, galaksiler arası barışın geleceği bu çabalara bağlıdır.

Genetik olarak bir superman gibi geliştirilmiş olan Khan megalomanyak ve tehlikeli bir suçlu olduğundan yıllar önce ıssız Ceti Alpha 5 gezegenine sürülmüştür. Oğlunun ölümü ve kendi bahtsız kaderinden ötürü Kaptan Kirkü suçlamakta ve intikam hisleriyle yanıp tutuşmaktadır.Komutan Chekov yanlışlıkla Khanın olduğu yere ışınlanınca, bu tehlikeli düşman sonunda aradığı fırsatı bulur. Kurbanlarının beynini kontrol etmeye yarayan parazimsi bir yaratığı kullanan Khan Yıldızgemisi Reliantı ele geçirmeyi başarır. Gemiyi ve bir araştırma projesinden yağmaladığı ekipmanı kullanarak Kirkü yoketmeyi planlamaktadır. Genesis Effect isimli projenin asıl amacı sıfırdan bir gezegende canlı yaşamını başlatmaktır. Ancak ekipmanın yeni dünyalar yaratmaya vakıf olan kudreti, aynı zamanda varolanları yoketmeye de imkan tanımaktadır.Kirk ve ekibi bir kez daha tüm güçleri ve cesaretleriyle arkadaşlarını kurtarmak ve Khanı sonsuza dek susturmak zorundadırlar.