电影讲述了武周年间，帝京长安接连发生了几起离奇死亡案件。因为死因不明，忠烈祠飞天壁画杀人的谣言愈演愈烈。百姓纷纷认为是天降不祥，人心惶惶。在地方屡破奇案的狄仁杰和神武军都尉谢瑶环奉命一起调查此案，最终不仅破除了谣言，抓住了真凶，还化解了一段二十余年的恩怨。

简素华（王丹凤 饰）和实习医生沈浩如（李纬 饰）是一对恋人，沈希望早日与小简结婚，留在大城市生活。而简素华却甘愿服从组织分配，支援祖国边疆建设。来到边疆的第一天晚上，她在简朴的宿舍里写下了走向新生活的日记。然而理想与现实是有差距的，工地医务站站长莫家彬（傅伯棠 饰）和护士顾惠英（蒋天流 饰）只顾恋爱而忽视了工作，工人们意见很大，而简素华的到来又令莫家彬对其大献殷勤，引起了顾惠英的误会。小简忍着内心的痛苦与不快，积极努力的工作，她的工作热情赢得了广大工人的称赞，也引起工区主任高昌平（汤化达 饰）的好感。沈浩如突然来到工地，要接简素华回上海结婚，其结果俩人不欢而散。规模宏大的工厂落成后，高昌平将率领队伍奔赴新的建设工地，临行前，他向简素华发出了邀请......

一艘巨大的外星无人探测器向地球航来，它不断地发出奇特的电波信号：功率强大的信号煮沸了海水，干扰了附近的星舰并造成了广泛的破坏。此时，詹姆斯·柯克中将与他的船员们在完成了让斯波克上校复活的任务后，驾驶着从克林贡人那抢来的猛禽舰（被改名为“赏金号”）从瓦肯星返航，尽管他们已经知道了将面临军事法庭的指控：他们被指控盗窃了联邦星舰进取号，并对她的毁坏负有责任。在此关头，尚在恢复中的斯波克发现这艘外星探测器正尝试与地球上的座头鲸建立联系；但不幸的是，早在3个世纪前座头鲸就因过度的捕猎而灭绝了。柯克命令“赏金号”进入引力弹射状态，利用太阳的万有引力而穿越时空来到20世纪后期。星舰于1986年抵达了美国加利福尼亚州的旧金山市，船员们将星舰藏在金门公园的一处草坪上。此后，他们开始寻找能与外星探测器沟通的鲸鱼、能将鲸鱼装在星舰上的容器，以及能让猛禽舰恢复能源供应的物质——在星舰穿越时空的旅途中能源几乎被耗尽。柯克与斯波克最终获得了一位鲸类专家吉莉安·泰勒博士的协助，她在索萨利托市鲸鱼协会照料两头座头鲸。在经历了许多的困难后——包括让泰勒相信他们的确来自未来——进取号的船员们成功地营救了两头座头鲸，并将它们带到未来，及时地拯救了地球。然后船员们被带到了联邦委员会的面前，接受众多的指控。没有被作为被告的斯波克也与其他船员们站在了一起。最后，鉴于他们新近的英勇表现，除了对柯克中将的控告外，针对其余被告的所有控告都被撤销。柯克以作为一名上级军官却违背命令的罪行被判有罪，并象征性地被降职为上校以示惩戒；但作为对他英勇行为的表彰，他被任命为联邦星舰进取号-A的舰长。与进取号船员一同来到23世纪的泰勒博士，决定加入星际舰队并成为一名科学官。作为情节框架的支线剧情，展现了斯波克逐渐地恢复了他的记忆、他此前获得并接受的人类传统，以及他对自己情感的承认。在影片开始时，他不明白母亲询问他的“感觉”有何意义；但到最后，他已能足够意识到“感觉”对人类的重要性，并托父亲告诉母亲，他“感觉良好”。

故事讲述一名惊慌失措的年轻女子和她的两名挚友千里迢迢飞到墨西哥，想要删掉当初在盛怒之下传给新男友的一封电邮。谁知她在抵达后竟巧遇前男友，他也因此被卷入这场疯狂计划！