一艘巨大的外星无人探测器向地球航来，它(tā )不断地发出奇特的电波(bō )信号：(🎗)功率强(qiáng )大的信号(🍖)煮沸了海水，干扰了(le )附近的星舰并造成了广(📼)泛的破(pò )bbb。此(cǐ )时，詹姆斯·柯克中将与他的船员们(🏐)在完成了让斯(🎿)波克上校复活的任务后，驾驶着(zhe )从克林贡人那抢来的猛禽舰(🚣)（被改名为“赏金号”）从瓦肯星返航，尽管他们已经(🔝)知道了将面临军事法庭的指控：他们被指控盗窃了联(🧤)邦(bāng )星舰进取号，并对她的毁坏负有责任。在此关头，尚在(zài )恢复中的斯波克发现这艘外(wài )星探测器正尝试与地球上的座头鲸(🌪)建(💅)立联系；但不幸的是，早在3个世纪(📧)前座头鲸就因过度的捕猎而灭绝了。柯(🍽)克命令“赏金(jīn )号”进入引力弹射状态(🔥)，利用太阳的万有(🍁)引力而穿越时空来(lái )(🚻)到20世纪后期。星舰于1986年抵达了美国加利福尼亚州的(de )旧金山市，船员们将(jiāng )星舰藏在金门公园的一处(chù )草(cǎo )坪上。此后，他们开始寻找(👆)能与外星探测器沟通(tōng )的鲸鱼、(🐸)能将鲸鱼装在星舰上的容器，以及(⏭)能让猛禽舰恢复能源(yuán )(👧)供应的物质——在星舰穿越时空的旅途中能源几乎被耗尽。柯克与(🔚)斯波克最终获得了一位鲸类专家吉莉安·泰勒博士的协(💽)助，她在索萨利托(🕠)市鲸鱼协会照料两头座头鲸。在经历了许多的困难后——包括让泰勒相信他们(🔘)的(🚬)确来自未来(lái )——进取号的船员们成功(gōng )地营救了两(🤯)头座头(tóu )鲸，并将(jiāng )它们(men )带(👂)到未来，及时地拯救(🐁)了地球。然后船员们被带到了联邦委员会的面前(qián )，接受众多的指控。没有被作为被告的斯波(😞)克也与其他船员们站在了一(yī )起。最后，鉴于他们新近(jìn )的英勇表现，除了对柯克中将的控告外，针(🐑)对其(🔡)余被(bèi )告的所有控告都被撤销。柯克以作为一名上级军官(guān )却违背命令的罪行被判有罪，并象征性地被降职为上校以示惩戒；但作为对他英勇行为的表彰，他被任命为联邦星舰进取号-A的舰长。与进取号船员一同来到23世纪的泰勒博士，决定加入星际舰(🧑)队并成为(🈷)一名科学官。作为(wéi )情节(jiē )框(😣)架的支线剧情，展现了斯波(🏉)克逐渐地恢复了他(🐢)的记忆、他此前获得并接受的(🙃)人类传统，以及他对自(zì )己情感(📿)的(de )承(🥪)认。在影片开始时，他不明白母亲询问他的“感觉”有何(🐇)意义；但到最后，他已能足够意识到(dào )“感觉”对人类的重要性，并托(tuō )父亲告诉母亲，他“感觉良好”。