Ve třetím roce své pětileté mise přilétá USS Enteprise na hvězdnou základnu Yorktown, která se nachází na samém okraji prostoru Federace, aby si posádka odpočala a doplnila zásoby.

Netrvá dlouho a Enterprise je odvolána na pomoc únikovému modulu do nedaleké mlhoviny, ze kterého se podaří zachránit Kalaru. Vtom na Enterprise zaútočí roj malých lodí a mimozemšťan zvaný Krall se pokusí převzít kontrolu nad lodí. Kirk nařizuje evakuaci posádky a talířová sekce už tak značně poškozené Enteprise se zřítí na planetu Altamid, která se v mlhovině nachází.

Na povrchu planety se Kirkovi s Chekovem v doprovodu Kalary podaří objevit havarovanou talířovou sekci Enterprise. Ukáže se, že Kalara spolupracuje s Krallem, aby společně našli Abronath, prastarou biozbraň nezměrné síly, a Krallovi vojáci na Kirka s Chekovem zaútočí. Ve snaze uniknout se Kirkovi podaří aktivovat pohon talířové sekce, která při svém pohybu Kalaru usmrtí. Scottyho mezitím na jiném místě zachrání Jaylah, tulačka hledající v okolí zbytky použitelných technologií. Z prvotní nedůvěry se rodí křehké přátelství a Jaylah Scottyho odvede do svého provizorního úkrytu – vraku USS Franklin, která byla ztracena před zhruba stoletím.

Po shledání začnou Kirk, Chekov, McCoy, Spock, Scotty a Jaylah plánovat útok na Krallův tábor, kde jsou drženi zbylí členové posádky Enterprise. Chtějí přenést posádku na opravený Franklin a odletět z planety, což se jim nakonec skutečně podaří.

Krall však mezitím zaútočí na základnu Yorktown s rojem dronů a Kirk na palubě USS Franklin letí základně na pomoc. Franklin roj zneškodní vysíláním skladby Sabotage od Beastie Boys (rockové skupiny z 80. let 20. století) naladěným na komunikační frekvenci dronů. Krallovi se podaří uniknout na Yorktown, kam jej Kirk pronásleduje. Během zápasu se Kirkovi podaří Kralla vyhodit do volného vesmírného prostoru. Krall umírá.

Z deníků USS Franklin posádka následně zjišťuje, že Krall byl ve skutečnosti Balthazar Edison, bývalý člen MACO a kapitán USS Franklin, ztracené v roce 2164 v Gagarinově radiačním pásu, a Kalara, původním jménem Jessica Wolff, byla členkou jeho posádky.

Krall, který si společně Kalarou prodlužoval život pomocí technologie původních obyvatel planety Altamid, v sobě přes sto let živil přesvědčení, že jej Federace během vojenské operace opustila, a tato nenávist přešla až v posedlost zničením celé Federace.

Kirk odmítne nabídnuté povýšení a rozhodne se pokračovat v pětileté misi na palubě zbrusu nové lodi – USS Enterprise-A.