Переломный кризис в жизни легендарного капитана превращается в личное испытание для адмирала Кирка, которое кажется ему важнейшим из всех мгновений. Но все становится яснее после получения тревожного сообщения с далекой планеты Сета Альфа V: там снова появился его давний враг, стремящийся к мести. Хан — результат сложных генетических экспериментов, сверхчеловек с выдающимся интеллектом, невероятной силой и неугомонными амбициями; он уже не раз сталкивался с командой «Энтерпрайза», и тогда его замыслы захватить корабль были остановлены, а он сам вместе со своими подручными вынужден был обосноваться на непригодной для жизни планете. Спустя пятнадцать лет он сумел выбраться из изгнания, и его цель предельно ясна и жестока — уничтожить Кирка, которого он считает виновником всех своих несчастий. Их старое противостояние вновь разворачивается на фоне секретных проектов Федерации по терраформированию миров. Теперь Кирку предстоит победить любой ценой, и ему придётся начать с победы над собственным эго — иначе исход битвы может оказаться фатальным.
Капитан Кирк и Хан лицом к лицу на протяжении всего фильма не встречаются ни разу. Общаются они только посредством экранной связи. Дело в том, что все сцены с Рикардо Монтальбаном (1920-2009), сыгравшим Хана, снимали отдельно из-за особенностей его рабочего графика.
Превращение посредством «Генезиса» непригодной для жизни планеты в пригодную (и превращение пригодных для жизни планет в непригодные) стало первой сценой в кинематографе, полностью созданной посредством компьютерных технологий. Это стало возможным благодаря программисту Лорена Карпентера, в прошлом работавшему в корпорации Boeing.
Как только Рикардо Монтальбан (1902-2009) согласился на съёмки в этом фильме, он понял, что снова играть Хана ему будет сложно. Он уже «застрял» в образе мистера Рорка, которого много лет играл в сериале « Остров фантазий » (1977-1984). Актёр запросил у кинокомпании Paramount копию серии «Космическое семя» (1967) из сериала « Звёздный путь » (1966-1969) и несколько раз её пересмотрел. После третьего или четвёртого просмотра к нему стало возвращаться понимание сути характера персонажа, которого ему предстояло сыграть.
В детстве Кёрсти Элли была увлечена сериалом « Звёздный путь » (1966-1969). Её любимым героем был Спок, и она нередко воображала себя его дочерью. Проходя кинопробы на роль Саавик, она играла так, как Леонард Нимой (1931-2015) играл её любимого Спока.
Исполнительный продюсер Харви Беннетт (1930-2015) пересмотрел весь сериал « Звёздный путь » (1966-1969) и выбрал в качестве основы для сиквела серию «Космическое семя» (1967). В её сценарии есть даже фраза Спока о том, что было бы неплохо вернуться сюда через 100 лет и посмотреть, что здесь появилась за цивилизация. Это первый случай, когда конкретный эпизод сериала стал основой для полнометражного фильма.