Seriaal tähelaev U.S.S. Enterprise´i ja selle meeskonna seiklustest nende viieaastasel missioonil, et avastada uusi maailmu ja luua kontakte võõraste tsivilisatsioonidega. Enterprise'i kapteniks on James Tiberius Kirk (William Shatner), kes ei vali mitte alati diplomaatilist lähenemist probleemide lahenemiseks. Tema esimeseks ohvitseriks on leitnantkomandör Spock (Leonard Nimoy), kes oma mõistuse, tüütava rahulikkuse ja veelgi tüütavama loogikaga suudab aeg-ajalt meeskonnakaaslased meelheite äärele viia, kuid päästab just tänu neile omadustele nii mõnegi keerulise olukorra. Laevaarst Leonard McCoy (DeForest Kelley) ei ole küll jumal ja peab nii mõneski olukorras teatama "Ta on surnud, Jim", kuid ilma tema ja tema arstide meeskonnata oleks laeva meeskond hädas. Kogu laeva aitab koos hoida ka kõige hullemates lahingutes peainsener Montgomery Scott (James Doohan), ilmeksimatul kursil juhivad laeva Pavel Checkov (Walter Koenig) ja Hikaru Sulu (George Takei) ning signaale kosmosesügavustest püüab kommunikatsiooniohvitser Nyota Uhura (Nichelle Nichols). See meeskond kohtub oma reisil kõikvõimalike ohtudega, muuhulgas sõjakate klingonidega, ohtlike teisikutega paralleeluniversumist ning väikeste karvaste elukatega, kes ähvardavad terve laeva ära ummistada.
Seriaali loojaks on Gene Roddenberry.