Enterprise se s neúplnou posádkou, několika málo kadety a zachráněnou posádkou Reliantu belhá od planety Genesis k Zemi (viz Star Trek II: The Wrath of Khan). Ještě před příletem se u dr. McCoye začínají projevovat podivné halucinace a Kirk se začíná obávat o jeho zdravý rozum. Přivítání na Zemi také není z nejlepších – Kirk a spol. se dozvídají, že Enterprise už nebude opravena. Všichni nastupují na dovolenou kromě Scottyho, který je přidělen na zbrusu novou loď Excelsior s vylepšeným warpovým pohonem.
Kirka překvapivě navštíví v jeho bytě ambasador Sarek, Spockův otec, který pátrá po synově katře. Společně zjišťují, že Spock ji před svou smrtí uložil do McCoyovy hlavy. Kirk slibuje, že McCoye dopraví na Vulkan.

David Marcus a Saavik jsou v té době na lodi Grissom a mají za úkol prozkoumat nově vzniklou planetu Genesis. Zjišťují znepokojivé údaje o planetě a na jejím povrchu dokonce nacházejí malého vulkanského chlapce, který zrychleně stárne spolu s planetou. Usuzují, že je to Spock regenerovaný vlivem efektu Genesis. Krátce po jejich transportu na planetu napadnou Grissom Klingoni, kteří touží Genesis získat, a zničí ho.

Kirk, rozhodnutý dostát svému slibu a pomoci oběma svým přátelům, je nucen unést McCoye z psychiatrické léčebny a za pomoci Scottyho, Sulua, Chekova a Uhury ukrást Enterprise. K Genesis přilétá nedlouho po zničení Grissomu a setkání s Klingony je málem osudné i pro něj. Klingoni mezitím objevili na planetě Saavik, Davida a Spocka a požadují Genesis jako cenu za jejich životy. Když Kirk nehodlá ustoupit, rozhodnou se jednoho z nich zabít. David, hluboce zklamaný svým vědeckým neúspěchem, obětuje svůj život, aby Saavik a Spock žili. Kirk se na palubě zmrzačené Enterprise okamžitě o synově smrti dozvídá. V zuřivosti nad Davidovou smrtí předstírá kapitulaci, nastaví autodestrukční zařízení tak, aby Klingoni přenášející se na palubu zahynuli spolu s lodí, a sám se spolu s ostatními přenese na planetu. Dalším úskokem se mu podaří získat klingonskou loď, přenést na ni všechny včetně Saavik a dospělého Spocka, který je v té době už v kómatu, a včas odletět od explodující planety k Vulkanu.

Na Vulkanu proběhne rituál fal-tor-pan, který má Spockovu katru z McCoyovy hlavy opět přenést do Spocka. Po několika napjatých okamžicích, kdy všichni pochybují o výsledku, si Spock začíná vzpomínat na to, co bylo před jeho smrtí… a dobrodružství pokračuje…