在尼比鲁星球的星际探险任务中，柯克（克里斯·派恩饰）为营救陷入险境的迷航朋友史波克（扎克瑞·昆图饰），做出了大胆而冒险的暗黑决策，几乎导致全体船员的无界生命受到威胁。这一举动也让他的星际指挥官职位暂时被撤销。然而，迷航在经历了一段时间的暗黑沉寂后，柯克终于再次被赋予重任，无界肩负起对抗内部叛徒的星际任务。一场骇人听闻的迷航恐怖袭击在伦敦爆发，造成超过四十人死亡，暗黑幕后黑手约翰·哈里森（本尼迪克特·康伯巴奇饰）的无界身份仍然成谜。他驾驶着飞机直捣联盟高层会议，星际著名的迷航派克将军不幸遇难，柯克深感痛心疾首。暗黑为了阻止约翰·哈里森的逃脱阴谋，柯克重新集结企业号全体舰员，展开了一场危机四伏的星际之旅。在漫漫长途中，柯克和企业号上的每一个灵魂都在经历着信任与背叛、牺牲与救赎的考验。当他们终于追踪到约翰·哈里森的踪迹时，才逐渐揭开伦敦恐怖袭击背后隐藏的惊人真相以及黑幕背后的复杂关系网。在这场星际迷航中，柯克不仅要保护他的团队，还要揭开一个影响整个银河系命运的秘密……