23世紀。カークらUSSエンタープライズの乗組員たちはスポックの故郷バルカン星で暮らすが、船を勝手に動かした責任を取る覚悟で地球に戻ろうと決心。同じころ地球に強力な電波を発信する異星の探査船が接近する。電波のせいで滅亡寸前になった地球だが、カークたちは探査船を送ったエイリアンの目的がザトウクジラだと気付く。エイリアンは太古から地球のザトウクジラと交信していたが、ザトウクジラは21世紀に絶滅していた。