저스틴 린('패스트 앤 퓨리어스') 감독과 제작자 J.J. 에이브럼스가 '스타트렉', '스타트렉 다크니스'에 이은 세 번째 액션 가득한 모험의 USS 엔터프라이즈호 이야기로 돌아왔다. 우주 가장 먼 곳에 구출 임무를 떠난 이들을 가차 없는 크롤이라는 적이 공격했다. 미지의 적대적인 세상에 불시착한 커크 선장과 스폭을 비롯한 승무원들은 달아날 길 없이 흩어진다. 오직 반체제적 외계인 전사인 제일라만이 쫓기는 시간 속에 이들을 재결합 시켜 행성에서 탈출시킨 뒤 크롤의 치명적인 군대가 전면적인 우주 전쟁을 벌이는 것을 막을 수 있다.
