Mithilfe eines Zeitsprungs geht "Star Trek" zurück zu den Anfängen der Enterprise und ihrer Crew.
Die Handlung setzt im Jahr 2250 ein. Der junge Kirk hat gerade seinen Dienst an der Sternenakademie angetreten. Hier trifft er auf die weiteren künftigen Crew-Mitglieder der USS Enterprise. Sie alle sind bei der ersten Mission des legendären Raumschiffs dabei. Auf ihrer gemeinsamen Reise findet das Team zusammen, das die Fans aus so vielen gemeinsamen Abenteuern kennt. Dabei bekommen Kirk, Spock, Scotty, Uhura, Sulu und Pille es mit dem rachsüchtigen Romulaner Nero zu tun.