续集故事继续围绕杰克（汤姆·克鲁斯 饰）展开，他重回弗吉尼亚州的军事基地和苏珊·特纳少校会面，要解决一些个人问题。此时，特纳却意外被捕。杰克同时也陷入谜团，因为他被诬告犯有重罪，而且牵涉到一个自己完全不知道的小孩。这些，杰克都记不起来了。他要克服重重困难，去寻找特纳，最终解决问题。

　　一名东京侦探前往伦敦寻找自己失散多年的弟弟，他现在被认为是一名极道组织成员，因谋杀一名日本商人而遭到通缉。他家族的荣誉，以及国内交战帮派之间所维持的不堪一击的和平景象，都岌岌可危。

寇克等人作为嘉宾乘新企业号试航，途中收到救援任务……而在另一时空，索伦博士正阴谋毁灭星球，攻击企业号。唯一能够帮助新船长皮卡特来阻止索伦的，只有销声匿迹了78年的寇克船长。

本片是以地球人与瓦肯人的“第一类接触”事件为背景，将重心放在《星际迷航之下一代》电视系列剧中的大敌『博格人』。企业号正在宇宙空间做例行巡航时，舰长皮卡特接到密电，称博格人已联合其他星系的力量，准备向地球发起攻击。由于舰长皮卡特曾受敌方俘虏并同化，星际舰队对其不很信任，故没有派其出战。皮卡特不顾命令，仍然参与战斗，之后企业号跟随博格人的时间漩涡回到21世纪，以阻挡博格人试图改变人类的外星发展史达到征服地球的企图。

联邦特工艾迪·莱曼（杰夫·法赫 饰）在一次围剿任务中因不服从指挥而被迫在家休假。其未婚妻韦勒瑞·米勒（贝司·陶森特 饰）是参议员道格拉斯·威尔森（埃涅·赫德森 饰）的助理，威尔森为施行其清缴武器议案而到处宣传。而这一议案触怒了以大卫·安德森（布兰特·哈夫 饰）为首的反动民兵组织。为了获得更多民众的支持，威尔森议员决定携幕僚乘火车去人口稠密的紫貂峡镇演讲。与此同时，安德森也周密地部署着他的恐怖行动，他集结了专业保镖、网络黑客、铁路工程师、武器专家等各种力量，他们就潜伏在参议员...