À l'issue d'une mission de reconnaissance au cours de laquelle ils ont désobéi, le capitaine Kirk et son second, Spock, sont relevés de leurs fonctions à bord de l'Enterprise. Peu de temps après, Starfleet ayant été la cible d'un attentat perpétré par John Harrison, un ancien de l'Organisation, Kirk est chargé de l'enquête. Le vaisseau se lance à la poursuite du renégat qui s'est réfugié sur la planète Kronos, en territoire Klingon. Là, le moindre faux pas pourrait rallumer un conflit intergalactique et déclencher une guerre totale contre la Terre. Kirk et Spock parviennent à capturer Harrison.