改编自作家克莱夫·巴克同名小说,穿越时空纠结的三个故事进入未知和禁地的旅程。
故事发生在的二十三世纪,人类的科技发展已经到达了可以星际旅行的地步。 2230年出生于瓦肯星的男孩史波克(扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰),因为母亲阿曼达·格雷森(薇诺娜·赖德 Winona Ryder 饰)是人类,经常遭到同僚的嘲笑和欺负。父亲萨瑞克(本·克劳斯 Ben Cross 饰)是瓦肯星的一名外交官,史波克从小就不断地在严肃的瓦肯逻辑教育和他的人类情感之间挣扎。长大后的史波克遇到了同样怀着远大志向的柯克(克里斯·派恩 Chris Pine 饰),两人虽矛盾不断但通过种种
未来,地球已经无法支持如此之多的人口,所以需要前往宇宙寻找其他适合居住的星球。在寻找适合的星球的途中,人类开始训练猩猩代替人类完成一些简单的工作。在一次飞行任务中,航天员里奥(马克·沃尔伯格 Mark Wahlberg 饰)的猩猩驾驶的飞船遭遇了宇宙风暴与太空站失去联系。为了搭救自己的搭档,里奥不顾阻拦独自一人驾驶飞船前往风暴中心。可是,最终飞船坠毁到了一个陌生的星球上。当里奥醒来时被一群人猿抓了起来。经过仔细的观察,发现在这个星球上,人猿拥有极高的智慧在星球上处于统治地位,而真正的人类却成为了人猿的奴隶
一名轻度自闭的航天工程师罗伊,他的父亲在20年前离开地球前往海王星,寻找外星智慧生物。不料任务失败,有去无回。而罗伊此次也要飞越太阳系,找到父亲,并查清当年失败的原因。