简介：一艘巨大的外星无人探测器向地球航来，它不断地宣布独特的电波信号：功率强壮的信号煮沸了海水，搅扰了邻近的星舰并造成了广泛的损坏。此刻，詹姆斯·柯克中将与他的船员们在完成了让斯波克上校复生的使命后，驾驭着从克林贡人那抢来的猛禽舰（被改名为“赏金号”）从瓦肯星归航，虽然他们现已知道了将面对军事法庭的指控：他们被指控偷盗了联邦星舰进步号，并对她的破坏负有责任。在此关头，尚在康复中的斯波克发现这艘外星探测器正测验与地球上的座头鲸树立联络；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。　　柯克指令“赏金号”进入引力弹射状况，使用太阳的万有引力而穿越时空来到20世纪后期。星舰于1986年抵达了美国加利福尼亚州的旧金山市，船员们将星舰藏在金门公园的一处草坪上。尔后，他们开端寻觅能与外星探测器交流的鲸鱼、能将鲸鱼装在星舰上的容器，以及能让猛禽舰康复动力供应的物质——在星舰穿越时空的旅途中动力简直被耗尽。柯克与斯波克终究取得了一位鲸类专家吉莉安·泰勒博士的帮忙，她在索萨利托市鲸鱼协会照顾两头座头鲸。　　在阅历了许多的困难后——包含让泰勒信任他们确实来自未来——进步号的船员们成功地营救了两头座头鲸，并将它们带到未来，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，承受很多的指控。没有被作为被告的斯波克也与其他船员们站在了一起。最终，鉴于他们新近的勇敢体现，除了对柯克中将的指控外，针对其他被告的一切指控都被吊销。柯克以作为一名上级军官却违反指令的罪过被判有罪，并标志性地被降职为上校以示惩戒；但作为对他勇敢行为的赞誉，他被任命为联邦星舰进步号-A的舰长。与进步号船员一起来到23世纪的泰勒博士，决议参加星际舰队并成为一名科学官。　　作为情节结构的支线剧情，展示了斯波克逐渐地康复了他的回忆、他此前取得并承受的人类传统，以及他对自己情感的供认。在影片开端时，他不明白母亲问询他的“感觉”有何意义；但到最终，他已能满足意识到“感觉”对人类的重要性，并托父亲告知母亲，他“感觉良好”。