Les aventures vécues au XXIIIe siècle, par James T. Kirk, capitaine du vaisseau Entreprise NCC-1701 et son équipage. Leur mission quinquennale est d'explorer la galaxie afin d'y découvrir d'autres formes de vie et d'enrichir ainsi les connaissances humaines.
Enquêtant sur la destruction de plusieurs systèmes solaires, Kirk découvre l'USS Constellation, un autre vaisseau de la classe Constitution, quasiment détruit avec un seul survivant: le capitaine Matthew Decker. Le responsable de tous ces dommages est une machine immense qui se "nourrit" de planètes. C'est le fils de Matthew Decker qui assurera le commandement de l'Enterprise en 2270, au retour de la mission de 5 ans de Kirk.