Entsanndt auf eine Rettungsmission in die entlegensten Weiten des Weltraums wird die USS Enterprise angegriffen und von Krall, einem skrupellosen Feind der Föderation, in einen Hinterhalt gelockt. Nach der Bruchlandung auf einer unerforschten feindlichen Welt sind Captain Kirk, Spock und die restliche Besatzung voneinander getrennt - ohne jede Möglichkeit zu entkommen. Nur durch Jaylah, eine rebellische außerirdische Kriegerin, haben sie die Chance wieder vereint dem Planeten zu entfliehen und Kralls tödliche Armee davon abzuhalten, einen intergalaktischen Krieg auszulösen. Ein Wettlauf gegen die Zeit beginnt.