Akcja filmu rozpoczyna się w momencie, w którym kończy się jego poprzednik - po wielkiej bitwie z Khanem, Enterprise powraca do doków w celu dokonania napraw. Tymczasem, gdy Kirk i jego załoga opłakują śmierć Spocka, pojawia się Sarek - ojciec Spocka, który domaga się, aby ciało jego syna wróciło na ojczystą planetę ich rasy - Vulcan. Wbrew rozkazom dowództwa, Kirk z przyjaciółmi uprowadza Enterprise, aby dotrzeć na planetę Genesis i znaleźć ciało starego przyjaciela. Tymczasem o potężnej mocy Projektu Genesis dowiadują się Klingoni - konfrontacja staje się nieunikniona...

Pokonanie Khana przez Admirała Kirka i stworzenie planety Genesis okazuje się nic niewartymi sukcesami  - Spock nie żyje, a McCoy popada w niewytłumaczalny obłęd. Nowe światło na te wydarzenia rzuca nieoczekiwana wizyta Sareka, ojca Spocka. Według niego, Spock "przelał" przed śmiercią swą jaźń na McCoya. Nie mogąc być bezpiecznym w sytuacji, gdy jeden z przyjaciół nie żyje, a z drugim nie ma kontaktu, Kirk rusza do akcji. Uprowadza U.S.S. Enterprise, by dotrzeć na Grnesis, gdzie znajduje się rozwiązanie całej zagadki. Musi przy tym pokonać flotę strzegącą dostępu do zakazanej planety. Niestety, tajemnice Genesis odkryli także Klingoni, którzy wyruszają na śmiertelne spotkanie z Kirkiem i jego załogą...