Kirk i jego załoga towarzyszy Spockowi na Vulcanie, podczas jego rekonwalescencji. W tym samym czasie, na Ziemi, klingońska dyplomacja próbuje doprowadzić do ukarania Kirka za jego zbrodnie przeciwko ich rasie na planecie Genesis. Ambasador Sarek - ojciec Spocka - występuje w obronie admirała i doprowadza do kompromisu: Kirk odpowie jedynie przed sądem federacyjnym za złamanie praw Federacji i Floty. Kirk wraca więc na Ziemię, jednakże zostaje skonfrontowany z przedziwną sytuacją. Nieznana obca sonda nadaje w kierunku planety dziwne sygnały - które okazują się być transmisją do specyficznego gatunku wielorybów, które wyginęły jeszcze w XXI wieku. Nie otrzymując odpowiedzi, sonda ściąga z planety wszelką energię, powodując w dodatku parowanie oceanów i powstawanie - blokującej słońce - chmury w atmosferze. Załoga Kirka obserwująca te wydarzenia z orbity okołoziemskiej wpada na szalony pomysł - podróży w czasie do XX wieku, aby sprowadzić ze sobą, wtedy jeszcze istniejące, zwierzęta...