本片是以地球人与瓦肯人的“第一类接触”事件为背景，将重心放在《星际迷航之下一代》电视系列剧中的大敌『博格人』。企业号正在宇宙空间做例行巡航时，舰长皮卡特接到密电，称博格人已联合其他星系的力量，准备向地球发起攻击。由于舰长皮卡特曾受敌方俘虏并同化，星际舰队对其不很信任，故没有派其出战。皮卡特不顾命令，仍然参与战斗，之后企业号跟随博格人的时间漩涡回到21世纪，以阻挡博格人试图改变人类的外星发展史达到征服地球的企图。

西元前八千年的北非，夜里有个部族跳舞狂欢，庆祝打猎丰收在他们就寝后，强烈的暴风袭卷这整个村落，村人纷纷走避耀眼的闪电，只有一名年轻的男孩走向它，最后消失在光源里。一九二八年的埃及，数百名阿拉伯人在沙里挖掘，挖出六座写满古埃及象形文字的石碑，没有人知道它们的用途和来源。这时，又有人挖出一个巨大的环状物，称为「星门」。到了现代的洛夏矶，埃及学家丹它尔发现了「星门」的秘密，他与欧尼尔上校的部队，搭乘「星门」前往距地球数百万光年的奇异星球。

故事发生在的二十三世纪，人类的科技发展已经到达了可以星际旅行的地步。 　　2230年出生于瓦肯星的男孩史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰），因为母亲阿曼达·格雷森（薇诺娜·赖德 Winona Ryder 饰）是人类，经常遭到同僚的嘲笑和欺负。父亲萨瑞克（本·克劳斯 Ben Cross 饰）是瓦肯星的一名外交官，史波克从小就不断地在严肃的瓦肯逻辑教育和他的人类情感之间挣扎。长大后的史波克遇到了同样怀着远大志向的柯克（克里斯·派恩 Chris Pine 饰），两人虽矛盾不断但通过种种任务考验逐渐开始互相理解。 　　企业号的老舰长是克里斯托弗·派克（布鲁斯·格林伍德 Bruce Greenwood 饰），舰员则包括医疗官“老骨头”麦考伊（卡尔·厄本 Karl Urban 饰）、总工程师史考特（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）、通讯官乌瑚拉...

本片为2017年电影《星球大战：最后的绝地武士》的续集，“星球大战后传三部曲”的第三部作品，同时是“天行者传奇”的第九部作品以及最终章。在卢克·天行者化为绝地英灵的一年后，残存的抵抗势力将再次面对第一秩序。同时，绝地和西斯之间的大战将天行者的传奇带到最后。