James T. Kirk feiert inzwischen einen frustreichen Geburtstag. Als Admiral erlebt er keine Abenteuer mehr und leidet zunehmends unter einer altersbedingten Depression. Als Gast auf einem Trainingsflug der USS Enterprise erhält er eine Nachricht von der Raumstation Regula 1. Seine verflossene Liebe Dr. Carol Marcus ist dort mit dem Umsetzung des Genesis-Projekts beschäftigt - einer Terraforming-Methode, die tote Masse in einen bewohnbaren Planeten umwandelt. Dr. Carol fragt Kirk panisch, warum die Förderation das Projekt vorzeitig unter Beschlag nehmen wolle. Beide wissen nicht, dass Carol Marcus einer Fehlinformation unterliegt - einer Finte, die Khan auslegt, um seinen alten Widersacher zu ihm zu locken. Kirk übernimmt das Kommando der Enterprise und eilt zur Raumstation, obwohl die Besatzung des alten Schiffs hauptsächlich aus unerfahrenen Kadetten besteht.

Während Captain Spock und Ingeneur Scottie notdürftige Reparaturen an der USS Enterprise veranlassen, beamen Kirk und McCoy mit einem Außenteam auf die Raumstation Regula 1, die um einen toten Mond kreist, aber verlassen ist. Mit dabei sind die letzten anwesenden Vertreter der Reliant-Crew, unter Anderem Pavel Chekov. Die letzten Transporter-Daten der Station weisen darauf hin, dass sich einige Forscher in das Innere des naheliegenden Mondes retten konnten, bevor Khan die Station auf der Suche nach dem Genesis-Projektil auseinandernahm. Sie beamen ebenfalls hinunter und finden dort Dr. Marcus samt Sohn - der Sohn von Admiral Kirk, der ebenfalls am Genesis-Projekt beteiligt ist.