天体規模ほどもある巨大な雲状の「何か」が銀河系を進んでいく。その進路上で迎撃しようとしたクリンゴン艦や調査を試みたステーション・イプシロン9は攻撃を受け、消滅してしまう。進路の先には地球があり、迎撃可能な宇宙船は、5年間の調査飛行の後、軌道上のドックでの大改装を終えようとしていたエンタープライズだけであった。
提督に昇進していたカークは地上任務に就いていたが、この危機に乗じて、再びエンタープライズの指揮を執る。犠牲を伴いながらも体制を整え、カークたちは地球までわずかの距離に接近した雲の中に「ヴィジャー(V’Ger)」と名乗る謎の存在がいることを突き止めた。ヴィジャーは自らを造り出した創造者(クリエイター)を捜し、一体になろうとしているという。地球上にいる炭素ユニット(人類)達が創造者との交信を阻んでいると判断したヴィジャーはその抹殺を謀るが、機転を利かせたカークが創造者を教える条件で直接ヴィジャーに会いに行く。そこでカーク達は「ヴィジャー」とその「創造者」の意外な正体を知ることになる。