Il dottor McCoy incontra una ex fidanzata quando l'Enterprise porta rifornimenti ad un gruppo di studi archeologici su un remoto pianeta. Ancora attraente per McCoy, l'aspetto della donna nasconde il suo oscuro e letale segreto.

Cresciuto da quando era bambino insieme ad esseri incorporei, il diciassettenne Charlie Evans viene ritrovato trasferito sull'Enterprise. A bordo della nave l'adolescente si dimostra pericolosamente incapace di controllare i suoi enormi poteri psionici perché non è ancora maturo per farlo.

Quando l'Enterprise incontra un campo di forza ai confini della galassia, le capacità psioniche di uno dei membri dell'equipaggio vengono accelerate, raggiungendo proporzioni divine. Questo causa la trasformazione dell'uomo in un essere potente e assassino.

Un virus alieno toglie tutte le inibizioni ai membri dell'equipaggio dell'Enterprise creando il caos. Mentre ogni persona a bordo viene sopraffatta dalle proprie emozioni nascoste, l'Enterprise viene inesorabilmente attratta nel pozzo gravitazionale del pianeta sottostante.

Un guasto al teletrasporto suddivide il capitano Kirk in due esseri con personalità molto differenti. I due gemelli dimostrano che nessuno dei due può sopravvivere senza la metà mancante: né il capitano puramente malvagio, né quello dolcemente buono.

Salvando l'equipaggio di una nave da una cintura di asteroidi, l'Enterprise si ritrova ad ospitare uno straordinario imbonitore, il furbo Harry Mudd, e il suo carico: tre bellissime donne in cerca di corteggiatori.

Aiutando l'infermiera Chapel a rintracciare il suo fidanzato, l'Enterprise scopre che il dottor Korby sta lavorando in isolamento al progetto di creazione di androidi che possano sostituirsi a uomini chiave, a cominciare da James Kirk.

Su un pianeta popolato da bambini il cui processo d'invecchiamento è stato artificialmente rallentato, i membri della squadra di sbarco di Kirk scoprono di essere stati contaminati da un virus che uccide gli adulti. Nonostante loro lo attacchino con violenza, Kirk è deciso ad aiutare i bambini.

Quando un pazzo maniaco scappato dalla Colonia Penale di Tantalus si rivela essere parte dello staff psichiatrico, Kirk indaga sull'istituzione, e scopre gli agghiaccianti tentativi di controllo mentale che vi si svolgono.

Apparentemente richiamati alla Base Astrale 11, Kirk, Spock e McCoy fanno visita all'ex comandante dell'Enterprise, il capitano Christopher Pike, paralizzato e orribilmente sfigurato. Spock, spinto da una strana volontà, prende il comando dell'Enterprise e poi si dichiara colpevole, preparandosi ad affrontare così la corte marziale.

Il processo di Spock rivela le azioni del Capitano Pike durante la visita che aveva fatto a Talos IV, dove i potenti Talosiani cercarono di persuadere Pike ad accoppiarsi con una donna appositamente scelta allo scopo.

Contattato da uno degli altri due testimoni dei crimini commessi dall'assassino di massa 'Kodos il carnefice', Kirk viene convinto che il criminale si nasconda dietro i panni dell'attore di una troupe teatrale in torunee.

Nonostante i quattro anni della Guerra Romulana, nessuno ha mai visto di persona i Romulani. L'Enterprise, all'inseguimento di aggressori romulani, fa una scoperta che getta l'ombra del sospetto su uno degli ufficiali superiori dell'equipaggio.

Quando McCoy vede il Coniglio Bianco di Alice nel paese delle Meraviglie, l'equipaggio si rende conto che il pianeta che stanno visitando sembra avere il pericoloso potere di rendere reale qualsiasi pensiero.

Precipitata su un pianeta popolato da giganti ostili, i sette uomini della navetta Galileo si ritrovano incapacitati a comunicare con l'Enterprise, e non possono neppure fuggire oltre l'atmosfera del pianeta.

Dopo essere incappati in un pianeta sconosciuto che si trova in una vuota regione di spazio, Kirk e il suo equipaggio vengono intrattenuti da Trelane, un essere giocoso a cui manca l'autocontrollo per tenere disciplinati i suoi grandi poteri psionici.

Mentre le rispettive navi sono tenute prigioniere da potenti esseri, Kirk e il capitano di un vascello alieno vengono trasportati su un planetoide per combattere: la lotta ha come premio la propria vita e quella dei rispettivi equipaggi.

Trasportato indietro nel tempo alla Terra del XX secolo, Kirk salva il pilota di un aereo da caccia distrutto, e deve trovare una soluzione per far tornare l'uomo alla sua vita senza alterare il futuro della terra.

Arrivato alla Base stellare 11, Kirk è chiamato alla corte marziale con l'accusa di negligenza che ha causato la morte di un collega. Kirk viene accusato dalla famiglia della vittima e si ritrova come avvocato accusatore un'ex amante. La sua carriera sembra finita.

Quando una squadra da sbarco torna da Beta III mostrando comportamenti strani, Kirk e il suo equipaggio scoprono una società i cui individui sono solo all'apparenza civili e rispettabili. Fino al momento della misteriosa 'Ora Rossa'.

L'Enterprise incontra la SS Botany Bay, una nave del XX secolo i cui occupanti si trovano in sospensione criogenica e sono tutti 'superuomini' geneticamente selezionati. Uno di loro si rivela essere Khan, ex dittatore di un quarto della Terra.

Per anni il pianeta Eminar VII ha combattuto una guerra 'pulita' contro il pianeta Venidkar: in questa guerra sono i computer a stabilire quali cittadini debbano presentarsi per essere disintegrati come vittima di guerra. Sfortunatamente anche l'equipaggio dell'Enterprise viene selezionato tra le vittime.

La sopravvivenza di coloni che sono stati esposti per anni a radiazioni fatali è da imputarsi a spore aliene che proteggono la loro vita. Sfortunatamente per l'equipaggio di Kirk, le spore hanno anche un sinistro effetto collaterale.

Indagando su una sconosciuta minaccia che continua ad uccidere minatori e danneggiare macchinari su Janus VI, Kirk e Spock scoprono una creatura minerale con cui il Vulcaniano esegue una rivelatrice fusione mentale.

Quando Kirk e Spock intervengono per offrire protezione alla gente di un pianeta che si trova pericolosamente in mezzo a una disputa tra l'Impero Klingon e la Federazione, rimangono sorpresi dalla reazione dei letargici Organiani.

Un sistema stellare sembra sparire e riapparire in un batter d'occhio. L'Enterprise indaga e scopre Lazarus, un uomo che sembra altalenare tra due versioni di se stesso completamente differenti.

Iniettandosi per sbaglio una dose eccessiva di un farmaco, McCoy impazzisce e si avventura attraverso un portale del tempo, riuscendo a disturbare gravemente la linea temporale terrestre. Per rimediare al problema, Kirk e Spock devono attraversare il portale andando sulla Terra del 1930.

Sperimentando vari modi per proteggere gli abitanti del pianeta Deneva dall'inspiegabile epidemia di follia di massa, gli sforzi di McCoy causano inutilmente la perdita della vista di Spock.