一艘巨大的外星無人探測器向地球航來，它不斷地發出奇特的電波信號：功率強大的信號煮沸了海水，干擾了附近的星艦并造成了廣泛的破壞。此時，詹姆斯·柯克中將與他的船員們在完成了讓斯波克上校復活的任務后，駕駛著從克林貢人那搶來的猛禽艦（被改名為“賞金號”）從瓦肯星返航，盡管他們已經知道了將面臨軍事法庭的指控：他們被指控盜竊了聯邦星艦進取號，并對她的毀壞負有責任。在此關頭，尚在恢復中的斯波克發現這艘外星探測器正嘗試與地球上的座頭鯨建立聯系；但不幸的是，早在3個世紀前座頭鯨就因過度的捕獵而滅絕了。 柯克命令“賞金號”進入引力彈射狀態，利用太陽的萬有引力而穿越時空來到20世紀后期。星艦于1986年抵達了美國加利福尼亞州的舊金山市，船員們將星艦藏在金門公園的一處草坪上。此后，他們開始尋找能與外星探測器溝通的鯨魚、能將鯨魚裝在星艦上的容器，以及能讓猛禽艦恢復能源供應的物...