data stellare: 8130.3
XXIII secolo, la U.S.S. Enterprise è in una missione di addestramento supervionato dall'ammiraglio James T. Kirk. Tra l'equipaggio è presente anche Saavik, una vulcaniana il cui supervisore è Spock.
L'Enterprise riceve un urgente messaggio dal laboratorio spaziale Regula One. Il segretissimo congegno denominato Progetto Genesis(^*) è stato rubato da Khan, il più accerrimo nemico di Kirk già incontrato nell'episodio televisivo "Spazio Profondo" della serie classica.
Khan, aiutato da un equipaggio di uomini geneticamente superiori, si impossessa di un'astronave Federale, la Reliant, e si mette sulle tracce dell'Enterprise con un unico scopo: uccidere Kirk a qualsiasi costo, vendicando così la moglie morta in seguito all'esilio forzato su Ceti Alfa V, esilio imposto dallo stesso Kirk a tutto l'equipaggio della nave criogenica S.S. Botany Bay.
Quando l'Enterprise raggiunge Regula One, Kirk scopre che Carol Marcus, una sua vecchia fiamma, guida il gruppo di scienziati che sviluppano il progetto Genesis. Uno di questi scienziati è David Marcus, figlio della stessa Carol e di Kirk (questa paternità era ignota al capitano).
Durante lo scontro con Khan, Spock sacrifica la propria vita per salvare i compagni, ma prima di morire riesce ad affidare il proprio Katra (l'essenza vitale) alla mente di Leonard McCoy.



^*: Il progetto Genesis è il primo progetto di terraforming sviluppato dalla Federazione allo scopo di creare nuovi ambienti di classe M capaci di accogliere la vita. Il progetto Genesis tuttavia si rivelò un fallimento, infatti, il planetoide terraformato diventò presto instabile, sconvolto da rapidi cambiamenti climatici e violenti terremoti a causa dell'uso di protomateria, elemento notoriamente instabile, utilizzato dal Dottor David Marcus per risolvere dei problemi relativi alla matrice del Genesis e per accelerare l'ottenimento di risultati positivi.