Ce qui suit dévoile des moments clés de l’intrigue.
De retour sur Terre, après la terraformation de la planète Genesis, Kirk apprend que l' USS Enterprise va être démantelé car trop vieux pour être réparé. L'équipage, profondément marqué par la disparition de Spock, comme l'évoque la poignante éloge funèbre, sera probablement réaffecté sur d'autres vaisseaux.
Sarek, le père de Spock, annonce à Kirk que son fils ne se serait pas laissé mourir sans transmettre son âme, le Katra, fut-ce à un humain. Grâce à la fusion mentale, le Vulcain découvre que Kirk n'est pas le dépositaire de l'esprit de son ami. En fait, c'est le docteur McCoy qui abrite l'âme de Spock ce qui expliquerait le comportement étrange du médecin depuis leur retour de Genesis.
Kirk n'obtient pas l'autorisation de Starfleet pour sauver ses deux amis, Spock qui ne serait pas « totalement » mort et McCoy qui risque de tomber dans la folie, car la planète est considérée en zone interdite. Et c'est un sujet interdit.
" Genesis est au centre d'une controverse galactique. Jusqu'à ce qu'elle ait pris fin vous ne devez parler à personne de ce que vous savez de Genesis. Genesis est en quarantaine. »
Cette prudence semble justifiée, car un commandant Klingon, Kruge, se montre particulièrement intéressé par Genesis, persuadé que la technologie ayant permis de la rendre vivable peut servir d'arme.
Pendant ce temps, l'USS Grissom, le seul vaisseau autorisé par Starfleet à s'approcher du nouveau monde répère une masse métallique. Il s'agit du cylindre à photons ayant servi de sarcophage pour Spock. Des signes de vie animale sont détecté à proximité du cylindre qui s'est posé en douceur sur la planète. David, le fils de Kirk et créateur du programme Genesis se téléporte à la surface de Genesis en compagnie de Saavik pour en découvrir la source. En plus d'un microbe ayant exagérément évolué, les deux scientifiques découvrent que le cercueil ouvert de Spock ne contient que sa tunique funéraire. Un peu plus loin, un cri attire leur attention.
Avec l'aide de ses fidèles compagnons, Uhura, Scotty, Sulu et Chekov, Kirk vole l' Enterprise pour aller chercher le corps de Spock sur la planète Genesis et de le ramener avec McCoy au Mont Seleya sur Vulcain. Uhura envoie « Dans le placard » le contrôleur de dock afin de libérer l'Enterprise et Scotty ira jusqu'à saboter l' USS Excelsior (NCC-2000) qui doit prendre l'Enterprise en chasse (« Plus la plomberie est délicate, plus elle est facile à boucher »).
Pendant que David et Saavik découvrent que l'effet Genesis a régénéré les cellules de Spock qui est âgé à ce moment entre 8 et 10 ans terriens, l' USS Grissom est détruit par l'oiseau de proie commandé par Kruge.
Toutes les anomalies qui se produisent sur la nouvelle planète sont dues à l'utilisation de protomatière, illégalement utilisée par David. À cause de ce produit instable, Genesis vieillit par à-coups, et Spock avec elle. Ainsi, Saavik doit aider l'adolescent à passer le Pon farr, une pénible fièvre sexuelle qui terrasse tous les sept ans les Vulcains mâles.
Lorsque l'Entreprise arrive, trop tard, sur les lieux du drame, il est incapable de tenir tête dans un combat contre le vaisseau Klingon. Kirk joue de son célèbre « bluff » pour déstabiliser Kruge, mais ce dernier joue avantageusement sa partie en ayant capturé Saavik, Spock et David, puis en tuant ce dernier qui s'est sacrifié à la fois pour sauver les Vulcains et pour « payer » ses erreurs quant à l'expérience truquée de Genesis.
Kirk, est acculé à auto détruire son vaisseau afin, comme le dira McCoy, de « transformer la mort en une chance de vivre ». En effet, après une lutte acharnée sur la planète qui se meurt, Kirk retourne la situation et fuit Genesis avec son équipage, Saavik et Spock à bord de l'oiseau de proie de Kruge qui avait payé de sa vie son entêtement à obtenir le secret de Genesis.
Le film se termine sur la « résurrection » de Spock au cours de le cérémonie du Fal-Tor-Pan. Mais Kirk aura payé un lourd tribut pour remplir son devoir vis-à-vis de son ami : il aura perdu son fils et son astronef ; de plus, en désobéissant à sa hiérarchie, il sera devenu un déserteur de Starfleet ( Faites ça, et votre carrière est finie !). Cependant, lorsque Sarek le lui fait remarquer, Kirk se contentera de lui répondre : « Si je ne l'avais pas fait, c'est mon âme qui serait morte. » .
