寇克將軍受邀重返企業號執行緊急任務，調查威脅地球的巨大高能離子云。重組的老戰友團隊包括未能完成瓦肯修煉歸來的史波克，以及精通工程學的斯科特。途中企業號遭遇故障時，女領航員伊莉雅被神秘力量復制，假體透露能量云名為"威者"(V'ger)，正尋找創造者并意圖結合。史波克冒險用心靈感應探知威者本質，發現其竟是三百年前從地球發射的"航海家二號"探測器——被機械星球改造為具有自主意識的超級生命體。威者因無法解答存在意義而試圖毀滅地球，寇克團隊深入核心發現真相：探測器仍在執行原始指令"搜集并傳回數據"，卻因缺乏人性而陷入認知悖論。最終迪卡艦長自愿與威者及伊莉雅復制體融合，使機械生命獲得情感認知能力，在耀眼光芒中升華為全新存在形態，化解地球危機的同時開啟宇宙探索新紀元。