年轻女子米歇尔（玛丽·伊丽莎白·温斯特德 Mary Elizabeth Winstead 饰）不久前刚和男友发生争吵，她夜晚驾车奔驰在黑暗的公路上，突然遭遇严重车祸昏迷过去。当她再度醒来时，发现自己被绑住手脚，关在一个密闭的空间里。少顷，一个健硕冷峻的男子霍华德（约翰·古德曼 John Goodman 饰）走了进来。军人出身的霍华德声称地球刚刚遭遇可怕的生化危机，地球人几乎灭亡殆尽。他在数年前未雨绸缪修建了这个设备、资源齐全的避难所，只为生存下去。避难所内，除了霍华德、米歇尔外，还有另外一个年轻男子埃米特。米歇尔对霍华德的说辞半信半疑，她坚信自己遭到了变态狂的拘禁。
真相究竟为何？威胁无处不在……

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四十人的恐怖袭击事件。该事件的始作俑者约翰·哈里森（本尼迪克特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 饰）正来自联盟内部。此后他驾驶飞机袭击了高层会议，柯克最为敬重的派克将军不幸遇难。为了阻止哈里森的外逃阴谋，柯克重新率领企业号启程追击。危机重重的旅途，他和舰员、朋友之间的信任也受到巨大考验。
当他们最终找到哈里森，才终于知晓他的真实身份，以及伦敦袭击事件背后的阴谋和黑幕……

故事发生在的二十三世纪，人类的科技发展已经到达了可以星际旅行的地步。
2230年出生于瓦肯星的男孩史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰），因为母亲阿曼达·格雷森（薇诺娜·赖德 Winona Ryder 饰）是人类，经常遭到同僚的嘲笑和欺负。父亲萨瑞克（本·克劳斯 Ben Cross 饰）是瓦肯星的一名外交官，史波克从小就不断地在严肃的瓦肯逻辑教育和他的人类情感之间挣扎。长大后的史波克遇到了同样怀着远大志向的柯克（克里斯·派恩 Chris Pine 饰），两人虽矛盾不断但通过种种任务考验逐渐开始互相理解。
企业号的老舰长是克里斯托弗·派克（布鲁斯·格林伍德 Bruce Greenwood 饰），舰员则包括医疗官“老骨头”麦考伊（卡尔·厄本 Karl Urban 饰）、总工程师史考特（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）、通讯官乌瑚拉（佐伊·桑塔纳 Zoe Saldana 饰）、舵手苏鲁（约翰·周 John Cho 饰），以及17岁的领航员——天才少年契柯夫（安东·尤金 Anton Yelchin 饰）。而来自未来的老年史波克（伦纳德·尼莫伊 Leonard Nimoy 饰）因穿越时空，告诉了柯克未来罗慕伦帝国的残余势力尼诺（艾瑞克·巴纳 Eric Bana 饰）也已经回到现在，并率领大队人马进行复仇，尼诺摧毁了史波克的家乡瓦肯星，下一个目标便是地球……
本片荣获第82届奥斯卡最佳化妆奖。
【媒体评价】
30年来最令人兴奋的星际迷航电影，它标志着柯克船长新传奇的开始，如果接下来的续集敢于保持这一部的快节奏风格，必将成为未来几年最不可忽视的票房炸弹。——《帝国》
自《星际迷航2：可汗之怒》之后最棒的一部，在视听上的震撼也远远超过它的时代。——CinemaBlend.com
JJ·艾布拉姆斯成功地让一个正在被人遗忘的经典系列起死回生，尽管新的《星际迷航》没有它前辈的深遽，但依然可以凭借其无穷的活力感动观众。——Dark Horizons
影片令人振奋，不仅仅成就了该系列最为精彩的时刻，毫无疑问也是科幻电影史上浓墨重彩的一笔。——《The Australian》

伊森（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）曾是任职于特殊部门的秘密特工，自从一位名叫茱莉亚（米歇尔·莫娜汉 Michelle Monaghan 饰）的美丽女子出现在他的生命里后，伊森决定金盆洗手，卸甲归田。遗憾的是，好景不长，幸福的生活还没过多久，伊森便接到了徒弟林德赛（凯丽·拉塞尔 Keri Russell 饰）被死对头戴维恩（菲利普·塞默·霍夫曼 Philip Seymour Hoffman 饰）掳走的消息。戴维恩冷酷又凶残，林德赛落入他的手中可谓是凶多吉少。
为了解救林德赛，伊森重操旧业，他组织了一支精干的特工小组，向着目标人物发起了进攻。让伊森没有想到的是，戴维恩的真正目标并不是林德赛，而是茱莉亚，当爱妻落入敌手之时，伊森会做出怎样的反击？