인간의 염분을 빼앗는 변신 가능한 생명체가 선원들에게 접근한다. 의도치 않게 이 생명체가 우주선에 승선하자, 스코티는 결단을 내려야 한다.

강력한 초능력을 가진 10대 소년 찰리가 승선한다. 호감을 사고 싶은 마음과 달리 사람들을 공격하던 찰리는 숨겨왔던 능력을 커크에게 들킨다.

커크와 스팍이 스타플리트의 사건을 조사하던 중 커크의 친구가 신과 같은 능력을 얻게 된다. 커크는 친구를 막기 위해 위험한 계획을 세우게 된다.

바이러스로 인해 엔터프라이즈호 선원들은 자제력을 모두 잃는다. 술루는 칼로 선원들을 위협하고 스팍은 울부짖는다. 본즈는 해독제를 찾는다.

엔터프라이즈호의 전송기가 오작동하여 커크 선장과 사악한 도플갱어를 함께 선상으로 빔전송한다. 이후 커크 선장과 선원들은 추운 행성에 발이 묶인다.

커크와 선원들은 해리 머드와 결혼정보회사에서 보낸 그의 '우편주문 신부' 3명을 구한다. 머드는 자신을 재판에 회부하려는 커크를 막으려 한다.

엔터프라이즈호가 유명 과학자 로저를 찾던 중 도착한 외딴 행성에서 커크는 인간에 가까운 두 안드로이드와 살고 있던 로저의 기습을 받는다.

엔터프라이즈호는 바이러스로 인해 인간이 계속 아동기에 머물게 되는 행성에 이른다. 커크와 선원들마저 감염되고 본즈만이 문제를 해결할 수 있다.

한 행성의 죄수 집단 거주지에서 정신 이상인 박사가 엔터프라이즈호로 탈출한다. 커크는 그가 이곳의 광적인 책임자에 의해 세뇌되었음을 알아낸다.

엔터프라이즈호는 외계 종족인 베일록의 우주선에 견인될 위기를 모면한다. 그러나 베일록이 조난 신호를 전송하자 커크와 선원들은 도움을 준다.

스팍은 부상을 입은 엔터프라이즈호의 옛 선장을 납치하고 금지된 행성으로 항로를 설정한다. 군사재판을 받게 되는데도 그는 뜻을 굽히지 않는다.

스팍에 대한 군사재판 중, 파이크 선장과 초능력을 가진 탈로스인의 만남을 담은 영상을 통해 스팍의 우주선 납치 동기가 드러난다.

대량 학살을 일으켜 도망자가 된 코도스는 23세기 셰익스피어 극단 배우이다. 친구가 살해되자 커크는 조사를 위해 셰익스피어 극단을 초청한다.

로뮬란이 기지를 파괴했다! 엔터프라이즈호에 첩자를 심어둔 게 분명해 보이는 때, 스팍이 포착한 갑판 영상엔 그와 너무나도 닮은 얼굴이 나타난다.

스팍, 본즈, 스코티 등은 불시착한 행성에서 흉악한 거인의 공격을 받는다. 스팍은 구출될 가능성이 희박하다는 것을 알고 생명을 건 모험을 한다.

나폴레옹에게 매혹된 철없는 외계인이 지배하는 행성에 엔터프라이즈호가 억류된 가운데, 커크 선장은 선원들의 해방을 위해 자신의 목숨을 바친다.

도마뱀 모양의 폭력적인 휴머노이드 곤과 커크가 외계인에게 납치된다. 커크와 곤은 선원들을 구하기 위해 끝까지 싸워야 하지만 커크는 거부한다.

엔터프라이즈호는 한 검은 별에 의해 1960년대의 지구로 시간을 거슬러 간다. 커크와 선원들은 이번 방문의 증거를 모두 없애야 복귀할 수 있다.

기이한 사고가 장교 1명의 목숨을 앗아가고 컴퓨터 기록에는 커크 선장의 책임으로 표시된다. 그러나 군법회의에 제시된 증거를 통해 그가 누명을 썼음이 밝혀진다.

수년 전 스타플리트 우주선 한 대가 실종되었던 행성에 도착한 엔터프라이즈호는 시민들을 압제하는 독재자 컴퓨터를 발견한다.

엔터프라이즈호는 칸 누니언 씽이 이끄는 잔인한 슈퍼휴먼들과 만난다. 칸은 통제권을 뺏으려 커크를 공격하고 믿었던 동료는 스타플리트를 배신한다.

커크 선장은 선원들이 죽을 운명에 처한 행성에 도착하고, 실제 전투를 피하기 위해 자살이 행해지는 가상 전쟁에 이들이 얽혀있음을 알게 된다.

엔터프라이즈호는 모든 사람이 서로에게 소극적이고 다정한 태도를 보이게 되는 행성에 착륙하고, 얼마 지나지 않아 커크 선장은 그 이유를 알게 된다.

채광지에서 괴물이 여러 명을 죽이자 커크와 스팍은 이 문제를 조사한다. 스팍은 이 특이한 생명체가 지능적이며 타당한 동기가 있음을 알게 된다.

커크는 원시적으로 보이는 오가니아인이 살고 있는 행성에 전초기지를 설립하려 한다. 클링온의 공격에 오가니아인은 진정한 진화의 모습을 보여준다.

커크는 라자루스를 만난다. 그는 자신이 시공간을 이동하며 또 다른 자신을 쫓고 있고, 커크의 도움 없이는 다중 우주 전체가 위험하다고 주장한다.

본즈는 1930년대의 미국으로 가 미래를 망치는 실수를 한다. 망쳐진 미래를 되돌리기 위해 커크와 스팍도 과거로 가고, 커크는 사랑에 빠진다.

또 다른 행성에서 커크 선장의 형은 아메바와 비슷한 외계인에게 살해당하고, 스팍도 이 외계인에게 감염된다. 그러나 본즈의 치료는 충격적인 부작용을 유발한다.