Prof. Crater und seine Frau Nancy leben auf einem einsamen Planeten. Dr. McCoy soll die jährliche Routineuntersuchung vornehmen. Auf der Enterprise ereignen sich merkwürdige Todesfälle. Plötzlich ist Nancy verschwunden. McCoy ist sehr um seine ehemalige Geliebte besorgt.
Nachdem die Enterprise einen sonderbaren Jungen an Bord genommen hat, geschehen merkwürdige Dinge mit der Besatzung. Die Enterprise trifft sich mit dem Transportschiff Antares, weil es der Enterprise-Crew einen Passagier übergeben will.
Die Enterprise durchstößt am Rand der Galaxis eine merkwürdige Barriere. Durch das Energiegewitter entwickeln Dr. Dehner und Steuermann Mitchell übersinnliche Kräfte. Die Sicherheit des ganzen Schiffes ist dadurch bedroht.
Die Enterprise soll den Untergang des sterbenden Planeten Psi 2000 beobachten. Als Mr. Spock und Joe Tormolen von dem Planeten zurückkehren, breitet sich eine seltsame Krankheit an Bord aus. Selbst Mr. Spock ist von dem unbekannten Virus befallen.
Nach einer Transporterfehlfunktion wird Captain Kirk in zwei Personen gespalten. Plötzlich gibt es einen guten und einen bösen Kirk. Zunächst bemerkt niemand, dass Kirk einen Doppelgänger hat. Als Kirk sich immer seltsamer verhält, schöpft Spock Verdacht.
Captain Kirk rettet den Kriminellen Harry Mudd, der mit seinem Raumschiff in Schwierigkeiten geraten ist. Mudd will drei hübsche Frauen an die Bergleute auf Rigel 12 verkaufen. Dort gibt es die Lithium-Kristalle, die die Enterprise für ihr Haupttriebwerk dringend braucht.
Dr. Korby ist mit seinem Team auf Exo 3 verschollen. Der Enterprise gelingt es, den Wissenschaftler aufzuspüren. Aber Korby will seine Arbeit geheimhalten: Er hat Maschinenmenschen entwickelt, die von echten Menschen nicht zu unterscheiden sind.
Die Enterprise entdeckt einen weit entfernten, erdähnlichen Planeten, auf dem es nur Kinder gibt. Alle Erwachsenen sind einem Virus zum Opfer gefallen. Auch die Besatzung der Enterprise wird infiziert. Es bleiben nur sieben Tage, um ein Gegenmittel zu finden.
Auf der Strafkolonie Tantalus V schmuggelt sich der Häftling Van Gelder an Bord der Enterprise. Er bittet um Asyl, da er den Behandlungsmethoden von Dr. Adams entkommen will. Captain Kirk will sich nun selbst ein Bild von Dr. Adams Rehabilitationszentrum machen.
Ein würfelförmiges Raumschiff attackiert die Enterprise. Captain Kirk bleibt nichts anderes übrig, als es zu zerstören. Doch damit ist die Gefahr nicht gebannt, denn Spock vermutet, dass das Schiff nur eine Sonde war. Tatsächlich nähert sich bereits ein weiteres gigantisches Raumschiff, dem die Enterprise hilflos unterlegen ist. Der Angreifer fordert die Crew zur Kapitulation auf. Die Lage erscheint aussichtlos, doch Captain Kirk ersinnt einen Bluff.
Mr. Spock muss sich vor einem Tribunal verantworten. Er hat versucht, die Enterprise und ihren früheren Captain Pike zu dem verbotenen Planeten Talos IV zu entführen. Zu seiner Rechtfertigung zeigt Spock Aufnahmen von der Landung der Enterprise auf Talos IV unter Pike.
Spock steht wegen der Entführung der Enterprise vor Gericht. Der Film, den er über Pikes Landung mit der Enterprise auf Talos IV zeigt, soll sein Verhalten aufklären. Damals geriet der frühere Captain der Enterprise in die Gewalt der Talosianer und ihrer Geisteskräfte.
Der Direktor einer Theatertruppe wird verdächtigt, der ehemalige Tyrann Kodos zu sein. Doch alle Zeugen, die ihn enttarnen könnten, werden umgebracht. Als letzter überlebender Zeuge gerät nun auch Kirk in Lebensgefahr.
Ein Notruf erreicht die Enterprise. Mehrere irdische Außenposten werden von Romulanern angegriffen. Seit dem Krieg zwischen Erde und Romulus vor über 100 Jahren hat niemand mehr einen Romulaner gesehen. Kirk muß feststellen, dass der romulanische Captain spitze Ohren hat.
Die Enterprise entdeckt einen erdähnlichen Planeten: Der richtige Ort, um sich nach anstrengenden Einsätzen zu erholen. Doch das vermeintliche Paradies hat seine Tücken: Zwei Samurai, Alice aus dem Wunderland und ein alter Freund von Kirk stören die Idylle.
Eine Raumfähre der Enterprise muß auf einem unwirtlichen Planeten notlanden. Die Fähre kann nicht geortet werden, und die Enterprise muß dringend ihre Mission fortsetzen. Spock, der das Kommando auf der Fähre hat, macht sich mit seinen Befehlen bei der Crew äußerst unbeliebt.
Auf dem Planeten Gothos gerät Kirk in die Gewalt des verrückten Trelane. Dieser lässt sich gern als General betiteln. Er hat seine Umgebung der Erde des 18. Jahrhunderts nachempfunden. Trelane zwingt Kirk zu einem klassischen Duell mit tödlichem Ausgang.
Die Enterprise verfolgt ein feindliches Schiff. Plötzlich geraten beide Schiffe in den Einfluß einer fremden Macht, den Metronen. Sie beschuldigen beide Crews der Gewalt. Kirk soll in einem Duell auf Leben und Tod das Überleben seiner Mannschaft erkämpfen.
Durch einen Unfall wird die Enterprise in das 20. Jahrhundert geschleudert. Dort wird das Raumschiff für ein UFO gehalten und von der US-Luftwaffe attackiert. In Notwehr zerstört die Enterprise ein Flugzeug. Damit hat Kirk in den Lauf der Geschichte eingegriffen.
Kirk steht vor Gericht, weil er seinen alten Freund Finnley fahrlässig getötet haben soll. So sehr Kirk auch seine Unschuld beteuert, die Aufzeichnungen aus dem Logbuch scheinen das Gegenteil zu beweisen.
Die Enterprise befindet sich im Orbit von Beta III. Als Kirk mit einem Team herunterbeamt, scheint der Planet friedlich. Bald jedoch bricht Chaos aus. Die Enterprise wird mit Hitzestrahlen angegriffen.
Kirk nimmt eine Gruppe von Menschen an Bord der Enterprise auf, die seit über 100 Jahren im Tiefschlaf durch das All treiben. Die Gäste entpuppen sich als genetisch veränderte Menschen. Ihr Führer Khan möchte alle "minderwertigen Kreaturen" unterwerfen.
Botschafter Fox ist mit der Aufnahme diplomatischer Beziehungen zum Planeten Eminiar 7 beauftragt. Dadurch wird die Enterprise in einen mörderischen Computerkrieg hineingezogen. Dem Raumschiff und seiner Besatzung droht die völlige Zerstörung.
Vor drei Jahren landeten 150 Siedler auf dem Planeten Omicron Ceti III. Ihre Überlebenschancen waren gering. Umso überraschter ist Captain Kirk, eine blühende Kolonie auf dem Planeten vorzufinden. Doch das scheinbare Paradies hat auch seine Schattenseiten.
In einem Bergwerk auf Janus 6 kommen immer wieder Minenarbeiter ums Leben. Bei den Ermittlungen stoßen Kirk, McCoy und Spock auf Tausende von Siliziumknollen und ein quallenartiges Wesen, das sie verteidigt.
Kirk und Spock wollen die Bewohner des neutralen Planeten Organia überzeugen, ihre Welt zu einem Stützpunkt der Föderation zu machen. Allerdings zeigen auch die Klingonen großes Interesse an diesem strategisch wichtigen Planeten. Es kommt zum Kampf.
Die Enterprise entdeckt einen unbekannten Planeten. Bei dessen Erforschung wird das Schiff von magnetischen Kräften erfasst. Auf dem Planeten finden Kirk und Spock einen Mann namens Lazarus. Dieser behauptet, von einem Mörder verfolgt zu werden.
Durch einen Unfall injiziert sich Pille eine gefährliche Überdosis Medikamente. Er verliert den Verstand und beamt sich auf einen Planeten. Durch ein Zeitportal gelangt er ins Chicago der 30er Jahre. Kirk und Spock folgen ihm.
Der Planet Deneva hat den Kontakt zur Erde abgebrochen. Kirk ist besorgt, da sein Bruder auf Deneva lebt. Als Kirk auf den Planeten beamt, wird sein Team angegriffen. Spock wird von einem seltsamen Wesen verwundet. Er verliert die Kontrolle über sich.
