Alors que l'USS Shenzou intervient aux frontières de la Fédération pour réparer un satellite endommagé, un artéfact d'origine klingonne est découvert, entrainant un contact avec les Klingons. Michael Burnam, second du Shenzou — suivant les conseils de son père adoptif Sarek — propose de faire les « salutations vulcaines », autrement dit, de tirer sur le vaisseau klingon afin d'apparaître en guerrier et d'obtenir ainsi le respects de leurs interlocuteurs. Mais le Capitaine Georgiou refuse de trahir l'esprit de la Fédération, ce qui pousse Burnham à se mutiner pour imposer son plan...
Alors que la mutinerie de Burnham est un échec, l'artéfact klingon s'est révélé être une balise qui a convoqué les Grandes Maisons de l'Empire Klingon sur ordre de T'Kuvma — un dangereux chef fanatique Klingon aux commandes du Sarcophagus, un vaisseau-amiral furtif — qui veut à tout prix déclencher une guerre avec la Fédération des Planètes Unies afin de prendre le contrôle de l'Empire...
Après la défaite de la Bataille des Étoiles Binaires qui a marqué le début de la guerre avec l'Empire Klingon, et la mort de T'Kuvma, qui est devenu un martyr pour lequel les Klingons se battront sans fin, Michael Burnham est condamnée à la prison à vie pour sa mutinerie. Au cours de son transfert, elle est interceptée par l'USS Discovery, vaisseau expérimental dont le capitaine, Gabriel Lorca, lui fait une proposition: l'aider à mettre au point un nouveau type de propulsion qui pourrait permettre de gagner la guerre.
La guerre contre les Klingons fait rage, et l'équipage de l'USS Discovery tente toujours de faire fonctionner son moteur sporique. De son côté, Michael Burnham a été chargée par le capitaine d'étudier la bête qu'il a rapportée de la carcasse de l'USS Glenn, et de trouver un moyen d'utiliser les formidables capacités de l'animal pour défaire les Klingons. Elle découvre qu'en fait l'animal n'est pas un monstre, mais qu'il réagit violemment uniquement pour se défendre. De plus, il semble que cet animal soit l'une des clefs du fonctionnement du moteur sporique. Cette bête est par ailleurs comparée aux - et même nommée - tardigrades par Burnham, ce qui est particulièrement cocasse dans la mesure où "tardigrade" signifie "qui va lentement" alors que le moteur sporique permet des vitesses extrêmes.
En revenant sur le Discovery à la suite d'une réunion stratégique avec l'état-major de Starfleet, le Capitaine Lorca est enlevé par les Klingons et se retrouve prisonnier avec le Lieutenant Ash Tyler et Harry Fenton Mudd, un escroc vendu à ses geôliers, qui trahi ses compagnons humains au profit des Klingons. Alors que l'équipage du Discovery tente de localiser le capitaine, il apparait que le tardigrade n'est plus une solution viable pour faire fonctionner le moteur sporique.
Alors que Sarek part pour une mission diplomatique qui pourrait mettre fin à la guerre, son vaisseau est saboté par les extrémistes logiciens, les terroristes vulcains qui tentèrent de tuer Burnahm dans son enfance. Cette dernière reçoit un message télépathique de son père adoptif et prévient Lorca, qui décide de désobéir aux ordres de Starfleet et de partir sauver l'ambassadeur vulcain. Sauf que Sarek s'est échoué dans une région difficile d'accès et que le seul moyen de le localiser est avec le lien télépathique qu'il partage avec Burnham...
Sonequa Martin-Green
Captain Michael Burnham
Doug Jones
Saru
Jason Isaacs
Gabriel Lorca
Shazad Latif
Ash Tyler
Anthony Rapp
Paul Stamets