《星际迷航》的故事发生在二十三世纪。此时，人类科技高度发展，星际旅行已经成为现实。2230年出生于瓦肯星的史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰），因母亲阿曼达·格雷森（薇诺娜·赖德 Winona Ryder 饰）是人类，自幼便常遭同僚嘲笑与欺负。父亲萨瑞克（本·克劳斯 Ben Cross 饰）是瓦肯星的外交官，史波克在成长过程中始终徘徊于严谨的瓦肯逻辑教育与自身的人类情感之间。
长大后，史波克结识了同样胸怀远大志向的柯克（克里斯·派恩 Chris Pine 饰）。两人起初矛盾不断，却在一次次任务与考验中逐渐加深了解，开始彼此理解。企业号的老舰长是克里斯托弗·派克（布鲁斯·格林伍德 Bruce Greenwood 饰），舰员还包括医疗官“老骨头”麦考伊（卡尔·厄本 Karl Urban 饰）、总工程师史考特（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）以及通讯官乌瑚拉等人。
