在尼比鲁星球探查期间，企业号舰长柯克（克里斯·派恩Chris Pine 饰）为营救史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰）采取了胆大妄为的举动，几乎危及全舰队员的生命，他也为此付出代价。不久，柯克官复原职，而伦敦发生一起死亡超过四十人的恐怖袭击事件。该事件的始作俑者约翰·哈里森（本尼迪克特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 饰）正来自联盟内部。此后他驾驶飞机袭击了高层会议，柯克最为敬重的派克将军不幸遇难。为了阻止哈里森的外逃阴谋，柯克重新率领企业号启程追击。危机重重的旅途，他和舰员、朋友之间的信任也受到巨大考验。 当他们最终找到哈里森，才终于知晓他的真实身份，以及伦敦袭击事件背后的阴谋和黑幕……
欧文·索帝斯是南北战争名将，被贬谪至阿伯契堡垒当指挥官，为恢复往日荣耀，将责任压在每个骑兵上，引起官兵的厌恶。而同来的女儿费拉，却很快获得官兵女眷的友谊。费拉与奥洛克中尉发生恋情，欧文以家世无法匹配反对。后来边境发生印地安人屠杀巡逻骑兵事件，欧文派约克上尉去墨西哥请印地安人回保留地，约克圆满达成。欧文却耍谋略骗科奇斯，想将印地安人赶回保留地，双方谈判，众酋长要求将败类米强逐出保留地，欧文要求无条件回保留地。谈判破裂，欧文下令攻击，约克反对被调为补给队。一场战役下来，兵败如山倒，欧文与官兵一同赴死，保住了骑兵队的荣誉。
缩骨谢是警方的线人，给警方提供过不少十分有价值的情报，某日，他在马来西亚离奇死于非命，黄维邦（李子雄 饰）是重案组的警探，以枪法精准著称，却因为患上了手疾而无法胜任工作，准备离职。缩骨谢和黄维邦曾经有过一段往事，前者是后者的救命恩人，缩骨谢死的蹊跷，令黄维邦决心接下此案，调查幕后真相。 联手督查翁振富（卢景华 饰）、警探金沙展（郭追 饰）、师兄伦国强（黄衍蒙 饰），一只精锐的专案小组成立了，众人将调查的重点放在了富商贺加年（翁世杰 饰）的身上，哪知道这只狡猾的老狐狸隐藏颇深，没有留下任何蛛丝马迹。与此同时，黄维邦发现，他们的一举一动都被某位神秘人物尽收眼底。
