Una aliena riesce a mettere fuori causa l'equipaggio dell'Enterprise e a rubare il cervello del capitano Kirk. Spock e Kirk cercano di rimediare inseguendo l'aliena su un pianeta bizzarro dove coesistono due culture diverse tra loro.

Il capitano Kirk diventa sempre più irritabile e ordina ai suoi uomini di portare l'Enterprise in Zona Neutra Romulana. Lì viene teletrasportato sulla nave romulana dove mente a proposito di un'invasione e poi attacca Spock.

Un mondo alieno è in pericolo perché minacciato da un asteroide e l'Enterprise interviene per cercare di salvare il pianeta. Kirk scopre inoltre uno strumento che è in grado di cancellare la sua memoria e viene poi accolto positivamente dagli abitanti del pianeta.

Kirk deve indagare sugli strani avvenimenti verificatisi sul pianeta Triacus: lì infatti i coloni adulti di Starnes sono tutti morti, tuttavia i loro figli sembrano essere felici e per nulla turbati. Le indagini porteranno a scoprire il diabolico piano di un'entità aliena.

L'Enterprise trasporta una telepata di nome Miranda Jones, un navigatore esperto e un alieno. La vita dell'equipaggio viene però messa in pericolo quando il navigatore decide di condurre la nave oltre i confini della galassia.

L'Enterprise riceve l'avvertimento di tenersi lontana dal pianeta dei Melkotiani, ma per obbedire agli ordini della Federazione Kirk è costretto a fare rotta verso il pianeta. Per questo motivo Kirk, Spock, McCoy, Scotty e Chekov vengono catturati e costretti a partecipare ad una mortale simulazione.

La tregua con i Klingon viene spezzata dall'accusa fatta a Kirk di aver danneggiato una nave nemica: i Klingon pretendono in cambio l'Enterprise. Alla fine però entrambe le parti dovranno mettersi insieme per combattere un nemico comune.

Kirk indaga sulla possibilità che un asteroide minacci l'esistenza di un pianeta, ma presto scopre che si tratta in realtà di un'astronave all'interno della quale vivono umanoidi immersi in una realtà artificiale. Allo stesso tempo il capitano scopre che McCoy è gravemente malato.

Kirk, cercando di salvare la U.S.S. Defiant, fa un'atroce scoperta: tutti i membri dell'equipaggio sono morti, mentre la nave spaziale si trova in bilico tra due universi. Anche Kirk viene coinvolto dal flusso interspaziale e l'Enterprise deve rimanere nelle vicinanze per essere pronta a salvare il capitano, anche se i nemici non renderanno la vita facile.

Kirk e il suo equipaggio si trovano ad avere a che fare con un popolo di individui, i Platoniani, dotati di straordinarie capacità psicocinetiche. Dopo che McCoy riesce a curare un Platoniano malato, essi decidono di non lasciarli andare via e di usarli per il loro divertimento.

Kirk e i suoi uomini scoprono su Skalos una città deserta, ma molti di essi scompaiono dopo aver bevuto l'acqua del posto. Successivamente anche Kirk viene colto da una strana esperienza temporale e scopre che è in atto un piano per rapire i membri maschi dell'Enterprise.

Kirk, Spock e McCoy sono bloccati da una tempesta solare su un pianeta e decidono di avventurarsi nelle caverne sotterranee per trovare riparo. Lì scoprono un aliena con poteri di guaritrice. Poco dopo però i tre uomini vengono catturati dai Vians e sottoposti a torture.

L'Enterprise ha il compito di portare una passeggera, di nome Elaan, a Troyius, una città dove si celebrerà un matrimonio che metterà la pace tra due mondi in guerra tra loro. La passeggera è però una barbara e gli sforzi per educarla hanno conseguenze disastrose.

L'Enterprise è in possesso di una medicina per guarire i malati di mente e sta facendo rotta verso un pianeta che ospita un carcere psichiatrico di massima sicurezza. Una volta giunti sul post, Kirk e i suoi uomini scoprono che il comando del carcere è stato preso da uno dei detenuti che sta attuando un diabolico piano di conquista dell'universo.

L'Enterprise salva un alieno di nome Lokai che ha il corpo metà di un colore e metà di un altro. Tuttavia la nave spaziale deve fare presto i conti con un altro alieno che ha i colori speculari rispetto a Lokai e che rivela una storia di razzismo.

Si pensa che Gideon sia un pianeta perfetto e riservato, ma una volta arrivato lì Kirk scopre che la realtà è diversa: il pianeta è sovrappopolato e lui ha perso nove minuti della sua memoria. Le indagini portano a scoprire che si tratta di un piano per uccidere la gran parte della popolazione di Gideon.

L'Enterprise viene mandata a indagare su un pianeta che inspiegabilmente è diventato abitabile in soli diecimila anni. Kirk e i suoi uomini sono pero attesi da una donna dai poteri straordinari, in grado persino di scaraventare una nave spaziale a migliaia di anni luce di distanza.

Su Memory Alfa si sta allestendo la biblioteca che conterrà tutto il sapere della Federazione, ma il pianetoide è minacciato da una nuvola di luci che uccide tutti gli esseri viventi. Anche l'Enterprise dovrà fare i conti con questa minaccia.

Kirk sta cercando un rimedio per la febbre rigeliana e con il suo equipaggio finisce su un pianeta creduto disabitato. Ci vive invece un uomo di nome Flint in compagnia della sua pupilla Ryna. Flint ha l'antidoto che sta cercando Kirk, ma è anche preoccupato del rapporto tra il capitano e Ryna.

L'Enterprise si mette all'inseguimento di una navicella rubata, fino a che questa non esplode. I passeggeri erano un gruppo di hippy dello spazio che vengono quindi ospitati sull'Enterprise, ma quando il loro capo viene messo agli arresti, ci saranno non pochi problemi per Kirk.

Arrivati sul pianeta Ardana, Kirk e il resto dell'equipaggio si trovano di fronte ad una civiltà in cui i nativi trogloditi sono impiegati per estrarre la zeenite e servire la classe dominante. Le ricerche di McCoy svelano tuttavia che entrambi i gruppi appartengono alla stessa razza e vuole quindi cambiare le cose.

Kirk e Spock stanno analizzando un pianeta apparentemente privo di forme di vita quando vengono invitati a scendere da Abramo Lincoln. Sul pianeta incontrano anche altri personaggi storici, che però presto si rivelano essere in realtà dei travestimenti fatti dalle creature rocciose del pianeta.

L'Enterprise cerca di salvare il pianeta Sarpeidon prima che il loro sole esploda. Arrivati a destinazione però scoprono che gli abitanti sono fuggiti tornando indietro nel passato con una macchina del tempo. Kirk, Spock e McCoy decidono di fare lo stesso.