在尼比鲁星球探查期间，企业号舰长柯克（克里斯·派恩 饰）为营救史波克（扎克瑞·昆图 饰）采取了胆大妄为的举动，几乎危及全舰队员的生命，他也为此付出了代价。不久，柯克官复原职，而伦敦发生一起死亡超过四十人的恐怖袭击事件。该事件的始作俑者约翰·哈里森（本尼迪克特·康伯巴奇 饰）正来自联盟内部。此后他驾驶飞机袭击了高层会议，柯克最为敬重的派克将军不幸遇难。为了阻止约翰·哈里森的外逃阴谋，柯克重新率领企业号启程追击。危机重重的旅途，他和舰员、朋友之间的信任也受到巨大考验。 当他们最终找到约翰·哈里森，才终于知晓他的真实身份，以及伦敦袭击事件背后的阴谋和黑幕……

戴安娜（盖尔·加朵 Gal Gadot 饰）是女王希波吕忒（康妮·尼尔森 Connie Nielsen 饰）的女儿，自幼生活在天堂岛上。巨大的屏障将这座岛屿同外界的纷纷扰扰隔开犹如一个世外桃源，而岛上生活着的亦都是女性。在女武官安提奥普（罗宾·莱特 Robin Wright 饰）的教导之下，戴安娜习得了高强的武艺，而她的体内，似乎隐藏着某种强大的未知力量。 一场意外中，一位名为史蒂夫（克里斯·派恩 Chris Pine 饰）的男子来到了岛上，从他口中，戴安娜得知外面的世界正在经历战争的磨难，而造成这一切的罪魁祸首，是战神阿瑞斯（大卫·休里斯 David Thewlis 饰）。为了拯救人类于水火之中，戴安娜依然拿起了长剑与盾牌，发誓要彻底摧毁阿瑞斯的阴谋。

在位于伊比利亚半岛外有一片梦幻之地，17岁的亚莎（阿丽亚娜·德博斯 Ariana DeBose 配音）和她的宠物山羊生活在被称为愿望王国的罗萨斯，人们从四面八方来到这里，向一位神奇的国王麦尼菲科（克里斯·派恩 Chris Pine 配音）表达他们的愿望，后者承诺有一天会满足他们最深的愿望，而只有他才能决定哪些愿望将在何时实现。机敏的的理想主义者亚莎许下了一个尤其强大的愿望，得到了宇宙力量的回应——一个被称为星星的充满无限能量的小球。亚莎和星星一同面临最强大的敌人，推翻麦尼菲科的统治以拯救她的社区，并证实当一个勇敢之人的意志与星星的魔力相结合后，奇妙的事情就会发生。

正就读中学的少年迈尔斯（沙梅克·摩尔 配音）意外被一只遭受放射性污染的蜘蛛咬伤，随后身体发生奇特的变化。偶然机缘，他目睹了蜘蛛侠（克里斯·派恩 配音）和犯罪头目金并（列维·施瑞博尔 配音）的战斗。为了阻止金并利用时空对撞机扰乱宇宙，蜘蛛侠最终壮烈牺牲。可未过多久，来自平行宇宙的颓废的彼德·帕克（杰克·约翰逊 配音）出现在迈尔斯面前。为了阻止金并的阴谋，并帮助这个帕克返回自己的宇宙，他们闯入金并的老巢。在这一过程中，二人遭到章鱼博士和徘徊者的狙击。与此同时，来自其他宇宙的女蜘蛛侠、暗影蜘蛛侠、蜘猪侠、二次元蜘蛛妹相继出现。他们合力与恶势力展开斗争……

本片改编自世界儿童文学大师德琳·英格的《时间的皱折》。由阿娃·杜威内执导，克里斯·派恩、瑞茜·威瑟斯彭和古古·玛芭塔劳等人倾情加盟。