Eine rätselhafte Wolke nähert sich der Erde und vernichtet alles, was ihr in den Weg kommt. Angesichts der drohenden Gefahr übernimmt Admiral Kirk das Kommando über die frisch renovierte Enterprise von ihrem jungen Captain Willard Decker. Gemeinsam mit seiner rasch wiedervereinten alten Crew steuert er dem tödlichen Gebilde entgegen. Bald erfahren Kirk und seine Mannschaft, dass die Wolke V’ger heißt und auf der Erde nach ihrem Schöpfer sucht. Spock entdeckt durch eine vulkanische Gedankenverschmelzung, dass sich im Inneren der Wolke eine hochentwickelte Maschine verbirgt. Kirk überzeugt V’ger schließlich, ihn und einige seiner Gefährten hineinzulassen – dort wollen sie das Geheimnis des Gebildes ergründen.