ในวัย 21 ปี ทิม เลค (โดห์นัลล์ กลีสัน) ค้นพบว่าตัวเองสามารถเดินทางย้อนเวลาได้... ในคืนหลังจากงานปาร์ตี้ที่ห่วยแตกในนิวยอร์ก พ่อของทิม (บิลล์ ไนฮีย์) ได้เล่าให้ลูกชายของเขาฟังว่า ผู้ชายในตระกูลเขามีความสามารถในการเดินทางย้อนเวลาเสมอ ทิมไม่สามารถเปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์ได้ แต่เขาสามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งที่เกิดขึ้นและเคยเกิดขึ้นมาแล้วในชีวิตของเขาได้ เขาก็เลยตัดสินใจจะทำให้โลกนี้สวยงามขึ้น...ด้วยการหาแฟนซักคน น่าเศร้า ที่มันอาจไม่ได้ง่ายดายอย่างที่คุณคิด

แคธี่ รูธ และ ทอมมี่ คือเพื่อนสนิทที่โตมาด้วยกันในโรงเรียนประจำแห่งหนึ่งของอังกฤษที่มีเบื้องหลังชวนสั่นสะท้าน จนเมื่อพวกเขาเรียนรู้ความจริงที่น่าตกใจว่าพวกเขาเกิดขึ้นมาจากการโคลนนิ่งเพื่อนำอวัยวะไปบริจาค ทั้งสามจึงออกเดินทางเพื่อคว้าโอกาสที่จะมีชีวิตและความรักเป็นของตัวเอง

ยานเอ็นเตอร์ไพรซ์กลับสู่ดาวโลกอีกครั้ง แต่แล้วเมื่อโลกถูกรุกรานโดยกลุ่มเอเลี่ยนนิรนาม ฝูงบินสตาร์ฟลีทถูกโจมตีจากภายใน จนก่อเกิดเป็นความเสียหายที่ทำให้โลกถึงคราววิกฤต การเบนเข็มภารกิจจึงเกิดขึ้นอีกครั้ง และนำมาสู่มิตรภาพครั้งใหม่ที่ทำให้กัปตันเคิร์ก (คริส ไพน์) ต้องชั่งใจ เมื่อมันอยู่บนความก้ำกึ่งระหว่างมิตรและศัตรู อนาคตของดาวโลกจะเป็นอย่างไร กัปตันและสมาชิกลูกเรือจะหาทางออกของปัญหาที่พวกเขาต้องเผชิญได้หรือไม่