1899年地球遭到了火星人的入侵。火星人高二十多米，拥有先进的武器装备，即将得逞时却没有抵抗住细小的感冒病毒而最终失败。15年后火星人再度入侵地球，并且使用了更为先进的武器。面对强大的敌人，以艾瑞克为队长的ARES战斗小组的成员们…

在尼比鲁星球探查期间，企业号舰长柯克（克里斯·派恩Chris Pine 饰）为营救史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰）采取了胆大妄为的举动，几乎危及全舰队员的生命，他也为此付出代价。不久，柯克官复原职，而伦敦发生一起死亡超过四…