在一个计算机思维和机器人已融入日常生活的未来世界里，人类终于创造出了第一个大规模智能计算机大脑；阿科斯逃脱了囚禁，他决心守护“生命”和世界，即使这意味着要灭绝人类。故事讲述了几个角色组建人类抵抗力量，反抗“大罗布”和机器的事件。
故事发生在的二十三世纪，人类的科技发展已经到达了可以星际旅行的地步。2230年出生于瓦肯星的男孩史波克（扎克瑞·昆图 Zachary Quinto 饰），因为母亲阿曼达·格雷森（薇诺娜·赖德 Winona Ryder 饰）是人类，经常遭到同僚的嘲笑和欺负。父亲萨瑞克（本·克劳斯 Ben Cross 饰）是瓦肯星的一名外交官，史波克从小就不断地在严肃的瓦肯逻辑教育和他的人类情感之间挣扎。长大后的史波克遇到了同样怀着远大志向的柯克（克里斯·派恩 Chris Pine 饰），两人虽矛盾不断但通过种种任务考验逐渐开始互相理解。企业号的老舰长是克里斯托弗·派克（布鲁斯·格林伍德 Bruce Greenwood 饰），舰员则包括医疗官“老骨头”麦考伊（卡尔·厄本 Karl Urban 饰）、总工程师史考特（西蒙·佩吉 Simon Pegg 饰）、通讯官乌瑚拉（佐伊·桑塔纳 Zoe Saldana 饰）、舵手苏鲁（约翰·周 John Cho 饰），以及17岁的领航员——天才少年契柯夫（安东·尤金 Anton Yelchin 饰）。
廿四世纪地球成为囚徒放遂之地，因联邦太空政府基地受到不明突击，总统巴特被迫撤离，途中闯入地球，被亲儿基拿俘获。基拿在地球己成为群雄之首，为达求离开地球的目的，以自己的亲儿丹尼尔作目标。丹尼尔与家庭教师戴安，巧遇囚徙达坚，与基拿来一之正义之战
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本剧的背景设置在北卡罗来纳州的乡下，围绕Hayes一家展开。Hayes是一个典型的有爱家庭，在17岁的女儿Kayla从精神康复中心十年之后回家，全家开始找寻新生活的起点；但好景不长，Kayla脑海中关于死亡的臆想又开始侵扰她和整个家庭。
一位被忽视的工程师被派往阿拉斯加，去证实一位古怪的科学家的说法：捕捉闪电可以成为一种新的可再生能源。
著名集团董事长王世聪惨死家中，负责此案的检察官梁文超（张震 饰）与妻子刑警阿爆（张钧甯 饰）在调查中得知：死者的儿子王天佑（林晖闵 饰），年轻的新婚妻子李燕（孙安可 饰），多年合伙人万宇凡（李铭顺 饰），甚至死去的前妻唐素贞（张柏嘉 饰），每个人之间都有着错综复杂的关联 。阿爆更是发现隐藏在案件背后的惊人秘密…… 电影根据江波小说《移魂有术》改编。
