在尼比鲁星球探查期间，企业号舰长柯克（克里斯·派恩Chris Pine 饰）为营救史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰）采取了胆大妄为的举动，几乎危及全舰队员的生命，他也为此付出代价。不久，柯克官复原职，而伦敦发生一起死亡超过四十人的恐怖袭击事件。该事件的始作俑者约翰·哈里森（本尼迪克特·康伯巴奇 Benedict Cumberbatch 饰）正来自联盟内部。此后他驾驶飞机袭击了高层会议，柯克最为敬重的派克将军不幸遇难。为了阻止哈里森的外逃阴谋，柯克重新率领企业号启程追击。危机重重的旅途，他和舰员、朋友之间的信任也受到巨大考验。 当他们最终找到哈里森，才终于知晓他的真实身份，以及伦敦袭击事件背后的阴谋和黑幕……
演员：小罗伯特·唐尼 克里斯·埃文斯 斯嘉丽·约翰逊 克里斯·海姆斯沃斯 杰瑞米·雷纳 马克·鲁弗洛 塞缪尔·杰克逊 汤姆·希德勒斯顿 斯特兰·斯卡斯加德 寇碧·史莫德斯 克拉克·格雷格 保罗·贝坦尼 格温妮斯·帕特洛
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演员：亚伦·泰勒-约翰逊 罗素·克劳 阿丽亚娜·德博斯 克里斯托弗·阿波特 亚历桑德罗·尼沃拉 弗莱德·赫钦格 莱维·米勒 格雷戈·科尔帕克奇 劳勃·雷恩 穆拉特·赛文 恬伊·基 朱迪·布莱克特 横山幸子 卢克·迪克西 维尔·博登 彼得·华生 杰西卡·周
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