Siglo XXIII. El almirante James T. Kirk, al mando de la nave Enterprise, recibe una complicada tarea: desactivar un misterioso objeto que amenaza con chocar contra la Tierra, lo que podría provocar una catástrofe de grandes proporciones. El oficial Spock, el capitán Willard Decker, la consejera Ilia y el doctor McCoy se unen al almirante Kirk para investigar la naturaleza de este cuerpo espacial, que cuenta con un sistema de inteligencia de origen humano. La misión del Enterprise logra localizar el ente, y pronto se prepara para adentrarse en su núcleo operativo... Esta es la primera película de la célebre serie de ciencia ficción creada por Gene Roddenberry.