En esta entrega de la mítica saga de Star Trek, dirigida por el creador de la serie "Perdidos" (Lost), se cuenta cómo se conocieron el capitan Kirk y Spock. Todo está preparado para el viaje inaugural de la nave más moderna que jamás se haya creado: la USS Enterprise. Su joven tripulación tiene una importante misión: encontrar una manera de detener al malvado Nero (Eric Bana), que movido por la venganza amenaza a toda la humanidad. Pero el destino de la galaxia está en manos de dos jóvenes rivales que nacieron en mundos diferentes. Uno de ellos, Tiberio James Kirk (Chris Pine), joven de una granja de Iowa que busca emociones, es un líder nato a la búsqueda de una causa. El otro, Spock (Zachary Quinto), que creció en el planeta Vulcano, es un paria debido a su parte medio humana, lo que lo hace susceptible a la inestabilidad de las emociones de los Vulcanos. Pero Spock es también un brillante y decidido estudiante. La tripulación de la USS está liderada por el Capitán Christopher Pike (Bruce Greenwood). También están el Oficial Médico, Leonard "Bones" McCoy (Karl Urban); el hombre que pasará a ser el ingeniero jefe del buque, Montgomery "Scotty" Scott (Simon Pegg); el oficial de comunicaciones Uhura (Zoë Saldaña); el experimentado Timonel Sulu (John Cho) y el joven de 17 Chekov (Anton Yelchin). Todos se enfrentan a un angustioso primer ensayo.
