Os tripulantes da Enterprise descobrem uma força terrorista dentro da sua própria organização. O capitão Kirk desafia as regras da Frota Estelar e lidera uma missão para capturar uma arma de destruição em massa.

Na trama, o pirata Capitão (Grant) é um aventuresco, embora nem sempre bem sucedido, terror dos Sete Mares. Seu sonho: derrotar Black Bellamy (Jeremy Piven) e Cutlass Liz (Salma Hayek) e levar o troféu de Pirata do Ano. Para conseguir, Capitão vai com sua tripulação da exótica Ilha de Sangue às ruas da Londres vitoriana, batalhando contra a Rainha Vitória (Imelda Staunton) e com a preciosa ajuda do jovem Charles Darwin (David Tennant).

John Connor é designado para liderar a resistência humana ao domínio das máquinas, coordenadas pela Skynet e seu exército de exterminadores. Quando surge um estranho homem chamado Marcus Wright, cuja última memória que possui é de estar no corredor da morte. John Connor precisa descobrir se ele foi enviado do futuro ou resgatado do passado, ao mesmo tempo em que a Skynet prepara seu ataque definitivo, que pode aniquilar a humanidade.

A bordo da USS Enterprise, a nave mais sofisticada já construída, uma tripulação de novatos embarca em sua viagem inaugural, que é atrapalhada por Nero, um comandante cuja vingança ameaça toda a humanidade. Para que os humanos possam sobreviver, James Kirk, um jovem oficial rebelde, e Spock, um Vulcan completamente lógico, devem superar a rivalidade que há entre eles e encontrar uma maneira de derrotar Nero antes que seja tarde demais.