Замешанная на путешествии во времени история «Звездного пути» начинается с атаки звёздного корабля Федерации «Кельвин» злобным Ромуланом (Эрик Бана), который охотится на одного из главных героев фильма. Дальше на первый план выходят Кирк и Спок — начало их дружбы и то, как они стали офицерами на борту «Энтерпрайза». Также фильм показывает, как собралась команда оригинального сериала: Маккой (Карл Урбан), Ухура (Зои Салдана), Скотти (Саймон Пегг), Сулу (Джон Чо) и Чехов (Антон Елчин).

Приключения главных героев простираются от Земли до Вулкана и, да, изыскан сценарный ход встречи Леонарда Нимоя (оригинальный мистер Спок) с одним из протагонистов.

Сюжетное повествование снисходительно к новичкам и благосклонно к посвященным, поскольку включает в себя загадки — обреченного Капитана Пайка, искусство фехтования Зулу и классические реплики. К примеру, открывающая фильм страшно эмоциональная сцена приводит к мифической кульминации, которая размажет фанатов по стенке. Но главное слово остается за ревизионизмом и изменением знакомых вещей.