Todo está preparado para el viaje inaugural de la nave más moderna que jamás se haya creado: la USS Enterprise. Su joven tripulación tiene una importante misión: encontrar una manera de detener al malvado Nero que, movido por la venganza, amenaza a toda la humanidad. Pero el destino de la galaxia está en manos de dos jóvenes rivales, que nacieron en mundos diferentes. Uno de ellos, Tiberius James Kirk, humano, busca emociones y es un líder nato. El otro, Spock, medio humano y medio vulcaniano, es menospreciado por los vulcanianos, por sus emociones humanas.
La policía romulana obtiene ADN del Capitán Picard y fabrican un clon, llamado Shinzon, con la finalidad de introducirlo en la Federación, pero ese plan queda en nada y envían al clon a las minas de dilitio de Remo, el planeta hermano de Rómulo, la capital del Imperio Romulano. Shinzon organiza un golpe de estado gracias a las fuerzas Remanas y su imbatible nave erigiéndose nuevo Pretor Romulano.
La nave Enterprise se dirige al planeta Nimbus III, para negociar la liberación de unos embajadores secuestrados. Allí descubrirán que el jefe de la banda es un pariente de Spock, obsesionado por encontrar el planeta que es considerado la fuente de la vida.