Spock tiene que regresar rápidamente a su planeta al sufrir el Pon farr, un síndrome que provoca la necesidad de apareamiento en los vulcanianos cada siete años. Kirk se verá involucrado en Vulcano en un ritual que le enfrentará en una lucha a muerte con su primer oficial.

Ante su incredulidad, Kirk y su tripulación se encuentran en el planeta Polux IV con el Dios griego Apolo, que no duda en secuestrarles y que pretende que se queden con él hasta la eternidad. Kirk tendrá que diseñar un plan para poder escapar de la amenaza.

Kirk busca la forma de desactivar una poderosa máquina que ya ha destruido gran cantidad de planetas y que ahora está atacando a su tripulación. La máquina cree que Kirk es su creador y éste intentará utilizar este hecho como ventaja en la desactivación del engendro mecánico.

Por una avería del transportador, Kirk, Spock, McCoy y Uhura se encuentran en un universo alternativo en el que todo es diferente y en el que reina el mal. La sorpresa será enorme cuando se enfrenten a sus propios homólogos en forma de malvados villanos y tengan que buscar la forma de volver a su propia realidad.

La tripulación del Enterprise visita el planeta Gamma Trianguli VI, habitado por unos humanoides de aspecto siempre joven. Pronto descubren que el propio planeta parece intentar asesinarles a través de una especie de Dios artificial.

El comodoro Matt Decker es el único superviviente de un enfrentamiento contra una poderosa nave-máquina que ha destruido varios planetas de la galaxia: la máquina del Juicio Final. Abusando de su rango, Decker quiere vengar su nave, utilizando el Enterprise como arma contra el poderoso enemigo.

Unos extraños alienígenas se divierten con la tripulación del Enterprise y convierten a Scotty y Sulu en una especie de zombis. Kirk tratará de encontrar la forma de liberar a la nave y a su tripulación.

Harry Mudd se encuentra atrapado en un planeta en el que unas hermosas androides femeninas le tienen secuestrado. Como plan para escapar, decide atraer al Enterprise para que su tripulación pueda sustituirle y así marcharse.

Kirk viaja en una lanzadera transportando a Nancy Hedford, una diplomática en la última fase de una enfermedad llamada Sakuro. La lanzadera es desviada por alguien a un planeta donde está Zefram Cochrane, el descubridor de la velocidad warp.

El Enterprise transporta a varios embajadores que van a participar en una conferencia. Durante el trayecto el embajador telarita es asesinado y todas las pruebas apuntan a que el causante de su muerte ha sido el embajador de Vulcano, Sarek, el padre de Spock.

Durante las negociaciones de la Federación con una colonia minera, un klingon convence a un grupo de mineros para que asesinen a su jefe y tomen el poder. Kirk tendrá que proteger a su esposa y a su futuro hijo de la rebelión.

La tripulación del Enterprise encuentra a los habitantes de la colonia Gamma Hidra IV muriendo a causa de una vejez anticipada y acelerada. Cuando regresan a la nave descubren que todos los tripulantes están sufriendo el mismo proceso de envejecimiento salvo uno, Pavel Chekov.

Kirk vuelve a encontrarse de nuevo con un ser que obtiene los glóbulos rojos de la tripulación causando su muerte. Para evitar caer en el mismo error que la anterior vez en la que se enfrentó con un ser similar, Kirk decide que la única solución es eliminar a la criatura.

Scotty está disfrutando de un permiso en un local argeliano con una hermosa bailarina. Pronto la bailarina aparece asesinada y todas las pruebas conducen a que el autor del crimen ha sido el propio Scotty. Así comenzará una difícil lucha para demostrar su inocencia.

Durante una misión de escolta de un cargamento a una estación espacial, Kirk descubre un plan de los Klingon contra la Federación ayudándose de unos diminutos seres peludos que se reproducen continuamente, los tribbles.

Kirk, Uhura y Chekov son obligados a luchar como gladiadores en el planeta Triskelion. Como única opción de liberación, Kirk se verá obligado a apostar el Enterprise para tratar de escapar de semejante infierno.

Los habitantes de un extraño planeta han reconstruido su sociedad basándola en las bandas de la ciudad de Chicago en la segunda década del Siglo XX. Con el fin de obtener su cooperación, Kirk se ve obligado a asumir el papel de líder de la mafia.

El Enterprise descubre que toda la vida existente en un sistema solar ha sido aniquilada por una extraña criatura similar a una ameba. Kirk y su tripulación tendrán que buscar la forma de salvar sus vidas y la de los millones de seres que habitan sistemas solares cercanos.

La tripulación del Enterprise descubre una primitiva civilización que sorprendentemente ha desarrollado rápidamente la capacidad de armarse. Durante su investigación Kirk resulta herido y es curado por una mujer cuya mayor obsesión es hacerse con el armamento de la Federación.

Durante una inspección a un planeta que parece estar deshabitado, una patrulla del Enterprise descubre tres seres incorpóreos de gran inteligencia que les piden temporalmente el cuerpo de tres tripulantes.

El historiador John Gill parece haber violado la primera Directriz que implica no involucrarse en culturas no desarrolladas lo suficientemente, al haber introducido en una raza llamada ekosianos la ideología nazi. Kirk decide descubrir qué es lo que ha ocurrido, simulando ser un oficial nazi.

El Enterprise cae en una trampa al acudir a una llamada de socorro falsa. Cinco Kelvanos secuestran la nave con el fin de realizar un viaje que durará 300 años para regresar a su planeta, situado en la galaxia de Andrómeda.

La tripulación del Enterprise se encuentra con la tripulación fallecida del USS Exeter a causa de un virus desconocido. En un planeta cercano existe la cura y allí encuentran al capitán del Exeter que no ha dudado en violar la primera directriz con tal de salvarse.

El Enterprise se encuentra con la USS Beagle, que lleva desaparecida varios años. La tripulación de la Beagle se ha refugiado en un planeta en el que han fundado una sociedad similar a la antigua civilización romana de la Tierra y en la que el antiguo Capitán ha sido nombrado Emperador.

El Enterprise ha sido enviado a una misión al año 1968. En Nueva York, Kirk y Spock descubren a un tal Gary Seven que dice haber sido criado y entrenado por extraterrestres con el fin de impedir la destrucción de la humanidad.