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.
L'Enterprise se prépare à sauver les habitants de la planète Sarpeidon dont l'étoile menace d'exploser. En arrivant sur place, Kirk, Spock et McCoy s'aperçoivent que tous les habitants ont déjà fui la planète en se réfugiant dans son passé grâce à un dispositif appelé Atavachron. Kirk se retrouve accidentellement plongé dans un passé de la planète ; Spock et McCoy, voulant l'aider, se trouve plongé dans un autre passé.
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