Sauvé grâce au sacrifice de Spock, l'Enterprise regagne sa base alors que le vaisseau Grissom reste à proximité de la planète Genesis. Sarek, père de Spock, vient reprocher la mort de son fils à l'Amiral Kirk qui découvre alors que son ami vulcanien a légué la force de son esprit, son « katra », à son rival le Dr McCoy, ce qui explique les récents troubles de celui-ci. Un miracle peut être accompli en réunissant le corps et l'esprit de Spock. Malgré l'interdiction qui lui en est faite, Kirk repart donc avec son équipage à bord de l'Enterprise en direction de Genesis. Là, le Grissom est pulvérisé par une attaque des Klingons. Les deux seuls survivants sont le Dr David Marcus, fils de Kirk, et la Vulcanienne Saavik, venus étudier Génésis de plus près. Ils y ont découvert un enfant vulcanien, qui n'est autre que. Spock, dont les cellules se sont régénérées. Ayant neutralisé l'Enterprise, les Klingons y pénètrent et y périssent, après que ses occupants aient réussi, par transfert de molécules, à s'en échapper et à le faire s'autodétruire. Le chef des Klingons, Kruge, qui vient de faire tuer David, ne parvient en rien à faire avouer par Kirk le secret Genesis (pouvoir de création et de destruction absolues). Le combat décisif entre l'humain et le monstre humanoïde voit celui-ci périr dans le magma de la planète devenue folle. Spock subit un rythme de vieillissement aussi rapide et soudain que celui de Genesis. Il ne sera libéré de ses souffrances qu'une fois ramené sur Vulcain, chez ses semblables, où la grande prêtresse T'iar lui restitue son katra. Kirk, McCoy et les autres retrouvent vraiment leur ami.