太空探測器發出的怪聲導致地球風暴，並面臨自毀的威脅。寇克船長和他們的船員再度擔負起拯救人類的使命。他們發現怪聲其實是座頭鯨的呼喚，唯一的選擇就是回到20世紀去帶回一隻座頭鯨來對探測器作出迴應。