En un futuro lleno de exploraciones y conflictos intergalácticos, el legendario capitán James T. Kirk se enfrenta a los fantasmas de su pasado mientras trata de mantener la paz en la galaxia. Después de haber dejado el mando del USS Enterprise, Kirk se encuentra entrenando nuevas generaciones de oficiales en la Academia de la Flota Estelar, cuando una antigua amenaza vuelve a resurgir. Khan Noonien Singh, un formidable genetista y antiguo enemigo de Kirk, ha escapado de su exilio en un planeta desolado y busca venganza. Con su tripulación de leales seguidores, Khan toma control de una poderosa nave y se propone cazar a Kirk.
Mientras tanto, la tripulación del Enterprise, liderada ahora por el joven y prometedor capitán Spock, se ve atrapada en el juego mortal de Khan. Con la vida de su amigo y primer oficial, Spock, en juego, la tensión se intensifica. Kirk debe superar no solo su pasado, sino también encontrar la manera de salvar a su tripulación y a la galaxia de la furia de Khan. A medida que los dos líderes se enfrentan en un épico duelo de ingenio y estrategia, se exploran temas como la amistad, el sacrificio y el significado de la verdadera victoria. Las decisiones que se toman tendrán repercusiones que resonarán a lo largo de generaciones, mostrando que, a veces, el verdadero temor no viene del enemigo, sino de lo que estamos dispuestos a arriesgar por el bien de quienes amamos.