Atraído hacia una masa estelar negativa en implosión, el USS Enterprise (NCC-1701) encuentra una extraña nave espacial habitada por un ser maligno sin forma. Cuando la criatura se apodera de su nave, el capitán Kirk usa atrevidas tácticas para convencer a la criatura de que están siendo atraída hacia su muerte.

Siguiendo una aventura con el poderoso Guardían de la Eternidad, el señor Spock es eliminado de la historia a pesar de seguir muy presente a bordo del Enterprise. Una memoria distante permite al vulcaniano formular un plan para restaurarse a si mismo en su línea temporal, simulando ser su propio primo en el pasado.

Una enorme nube que destruye planetas amenaza con destruir todo planeta de la galaxia. Arrastrados al interior de la nube, la tripulación del Enterprise se da cuenta de que el ente es, de hecho, un ser con consciencia. Mientras Kirk especula con que la única forma de escapar sea matar a la criatura, Spock utiliza un enfoque más vulcaniano.

En una región del espacio no explorada, en donde naves de la Federación y Klingon han desaparecido cada 27 años, los miembros masculinos de la Enterprise son seducidos por alucinaciones consistentes en bellas mujeres. Con los hombres inconscientes o impedidos por la sirenas, Uhura forma una tropa de mujeres para retomar el control de la situación.

A su regreso al planeta Sherman, afectado por el hambre, el Enterprise descubre que el comerciante Cyrano Jones es mantenido cautivo por el capitán klingon Koloth. A pesar de que Kirk es capaz de rescatar a Jones, descubre que el comerciante transporta una nueva raza de tribbles que hacen que los problemas causados por la anterior raza parezcan diminutos.

Cuando un largamente ausente filántropo es descubierto a bordo de una dañada nave individual, su prometida, que viaja en el Enterprise, está encantada. En cualquier caso, cuando el regresado resulta ser un alienígena cambiante que suplanta a Kirk y ordena al Enterprise adentrarse en la peligrosa zona neutral romulana, la situación da un giro hacia lo peor.

En una visita a un planeta recientemente descubierto, un ser similar a una planta envenena a Sulu. Realizando una investigación, la tripulación averigua que el veneno lo llevó al planeta un científico a quien ahora ha reemplazado su clon. Cuando el científico clonado lesiona a Spock, intentando también clonarle, Kirk recurre a la filosofía.

Atraído al centro de la galaxia mientras investiga la teoría de la creación, el Enterprise encuentra a una criatura demoniaca que experimenta su magia con la tripulación. Los habitantes del cercano planeta Megas-Tu comienzan una caza de brujas.

A su retorno a un planeta de entretenimiento, la tripulación se encuentra en peligro cuando sus fantasías llegan a un violento límite. Aunque todo el mundo es llamado de vuelta al Enterprise, Uhura es capturada y queda atrapada en la superficie. Mientras Kirk y Spock intentan llegar a ella, Uhura trata, por su parte, engañar al ordenador maestro del planeta.

Con la orden de encontrar y recuperar a Harry Mudd, un forajido de la Federación, la tripulación del Enterprise lo descubre vendiendo pociones de amor a los mineros del planeta Motherlode. Cuando la poción resulta ser un fiasco, los mineros atacan al embaucador, ai igual que la enfermera Chapel, con consecuencias sorprendentes.

Explorando una supernova muerta, el Enterprise descubre un mensaje que contiene sólo una palabra reconocible: Terratino. Poco después, un extraño haz de luz paraliza a toda la tripulación del Enterprise y todo el mundo a bordo comienza a encoger. Aunque Kirk encuentra una manera de volver a su tamaño natural, regresa a la nave sólo para descubrir que su tripulación se ha ido.

En un área del espacio en donde muchas naves espaciales han desaparecido, el Enterprise se ve atacado por varias naves klingon, acabando transportado junto con uno de sus agresores, a través de un salto espaciotemporal a una dimensión en la que sus armas no funcionan.

En un planeta con base acuática, Kirk y Spock se ven atrapados por un monstruo marino y los tranforman para respirar bajo el agua. Aunque sus compañeros intentan un rescate, los alienígenas acuáticos se sienten amenazados y sentencian a ambos oficiales a muerte, una sentencia que sólo puede ser evitada superando con éxito diversas pruebas.

Portando un extraño artefacto de la cultura Slaver, una caja de éstasis, Spock, Uhura y Sulu se ven alertados por la presencia de un objeto similar en sus proximidades. Cuando el otro objeto resulta estar custodiado por hostiles Kzinti que quieren recuperar su otra caja, los oficiales de la Flota Estelar se ven inmersos en una batalla mortal.

Investigando la desaparición de un equipo científico cerca de Lactra VII, el Enterprise encuentra una especie de enormes babosas que superan en inteligencia a los humanos e incluso a los vulcaninos. Cuando la tripulación es capturada por las criaturas, se ve posteriormente liberada con un mensaje para llevar a la Tierra.

Cuando un artefacto religioso que podría producir una guerra santa en toda la galaxia, desaparece, Kirk y Spock investigan. Su misión les conduce al planeta loco, en donde encuentran extraños agresores, traición y una petición inusual…