一艘巨大的外(👕)星(👑)无人探测器向(♏)地球航来，它不断地发出奇特的电波(🚍)信号：功(🈚)率强大的(⛵)信号煮沸(💤)了(👦)海水，干扰了附近的(🍥)星舰并造成了广泛的破坏。此时，詹姆斯·柯克中将与他的船员们在完成了(🙋)让斯波克上校复活的任务后(🙌)，驾驶着从克林贡人那(📁)抢来的猛(🈂)禽(🤩)舰（被改(💧)名为“赏金号”）从瓦肯星返航，尽管他们已经知道了将面临(📗)军事法庭(🕤)的指(📍)控：他们被指控盗窃了联邦星舰进取号，并对她的毁坏负有责任。在此关头，尚(😖)在恢复中的(🍱)斯波克发现(📱)这艘外(🚋)星探(⤵)测器(🛤)正尝试与地球上的座(🎹)头鲸建立联系；(💇)但不幸的(💚)是(🧜)，早在3个世纪(🔓)前座头鲸就因过度(🥇)的(🏝)捕(🐣)猎而灭(🌜)绝了。柯克(🍛)命令“赏(🦗)金号”进入引力弹射状态，利(🕜)用太阳的(🈯)万有引力而穿越时空来到20世纪后期。星舰于1986年抵达了美(👚)国加(🍊)利福尼亚州的旧金山市，船员们将(💼)星舰藏(🛀)在金门公园的一处草坪(😚)上。此后，他们(👎)开始寻找能与外星探(📭)测器沟通的鲸鱼、能将(🍋)鲸鱼(🥘)装在星(👮)舰上的容器，以及(🏎)能(🐍)让猛禽舰恢复能源(⚫)供应的物(🛬)质——在星舰穿越时(🍃)空的旅途中(⛅)能(⚪)源几乎被耗尽。柯克与斯波克最终获得了一位(✨)鲸类(🦒)专家吉莉安·泰勒博士(🕡)的协助(🎃)，她在索萨利托(🚰)市鲸鱼(💏)协(🦉)会(🍀)照料两头座(🚦)头鲸。在经历了许多的困(🥋)难后——包括让泰勒相(👻)信(🌀)他们的确来(🍶)自(🐏)未来—(😺)—进取(🎚)号的船员(🌳)们(🏕)成功(⛔)地营救了两头(🎼)座头鲸，并将它们带到未来，及(🏙)时地拯救了地球。然后船员们被带到了联(👬)邦(💪)委员(🏃)会(💆)的面前，接受众多的指(🥚)控。没有被作(💆)为(🐜)被告的斯波克也与其他船(👔)员们站(🛠)在了一起。最后(🔔)，鉴于他们新近的英勇表(🎢)现，除了对柯克中将的控告外，针对其余被告(🍻)的所有控告都被撤(🕚)销(💶)。柯克以作(🚍)为一名上(😀)级军(😒)官却违背命令的罪行被判有罪，并象征性地被(🎍)降职为上校以示惩戒；但作为(🤶)对他英勇行为的表彰，他被任命为联邦(📟)星(💅)舰进取号(🚻)-A的舰长。与进取(💀)号船员(🎉)一同来(🔼)到(🧦)23世纪的泰勒博士，决(🤛)定加入星(🤭)际舰队并成为一名科(😎)学官。作为情节(🍯)框架的支线剧情，展现了斯波(😍)克逐渐地(👈)恢复了他的(⏲)记忆、他此前(🔁)获(🎻)得并(🍡)接受的人类传统，以及他对(⬇)自己情感的(🔌)承认(📞)。在影片(🙄)开始时，他不明白母亲询问他的“感觉”有(🎅)何意义；但到最后，他已能足够意(🍓)识到(🍾)“感觉”对人类(🈶)的重要性，并托父亲告诉母亲(👦)，他“感觉良好”。