Het grootste avontuur aller tijden begint met Star Trek, het ongelooflijke verhaal van de maiden voyage van een jonge bemanning aan boord van het meest geavanceerde sterrenschip ooit gemaakt: de U.S.S. Onderneming. Op een reis vol actie, komedie en kosmisch gevaar moeten de nieuwe rekruten een manier vinden om een kwaadaardig wezen te stoppen wiens missie om wraak te nemen de hele mensheid bedreigt. Het lot van het heelal ligt in de handen van bittere rivalen. De ene, James Kirk (Chris Pine), is een delinquente, sensatiebeluste boerenjongen uit Iowa. De andere, Spock (Zachary Quinto), groeide op in een op logica gebaseerde maatschappij die alle emotie afwijst. Terwijl vurig instinct botst met kalm verstand, is hun onwaarschijnlijke maar krachtige partnerschap het enige dat in staat is hun bemanning door onvoorstelbaar gevaar te leiden, en moedig verder te gaan waar nog nooit iemand is gegaan.