神秘的星艦發現號艦長加百列·洛卡攔截麥珂的太空梭，還命令她加入一場危險的收復任務。

沃克在成就塔庫夫馬的大業時面臨巨大的挑戰，而麥珂找到可望解決船艦推進問題的方法。

洛卡遭克林貢人綁架，還跟一個古怪的傢伙關在一起。麥珂雖然有所懷疑，發現號依然奉命出發救人。

沙瑞克遭人暗殺未遂受傷後，麥珂運用她與沙瑞克的心靈感應，幫忙找出他的下落。洛卡必須應付一名不速之客。

某個洛卡和泰勒上尉熟識，且來自克林貢監獄的傢伙攻擊發現號，打算讓之前的劫持者再次得到這艘星艦。

麥珂、艾許和薩魯探索一座擁有特殊通訊設備的星球。洛卡挺身作戰，康韋爾上將則意圖逃跑。

泰勒努力對付創傷引發的壓力，孢子驅動系統的災禍則讓發現號困在平行宇宙之中，許多角色也隨之顛倒。

洛卡顯露了他真正的意圖，在皇帝陛下的船艦上挑動叛亂，並使得麥珂夾在兩個他都效忠的前艦長之間，左右為難。

星際艦隊下令在克林貢母星展開一項危險行動，並寄望能就此贏得戰爭，但麥珂質疑此任務的道德正當性。

在回瓦肯星的途中，發現號收到一個緊急訊號來自 進取號。艦長派克緊急指揮了發現號，並解釋 進取號原本任務是去調查七個神秘的訊號。但其中有一個訊號，在發現號去到該處時就消失了。

伯納姆與派克艦長對質史波克最後一條記錄時，她知道了史波克自己要求去精神病院並不讓星際艦隊去通知他的家人。發現號偵測到另一個訊號，並用孢子驅動系統跳到去Beta像限，發現一個未知但有人類的星球。

史波克的母親Amanda Grayson 登上了發現號，並帶了一些她從精神病院偷來有關史波克的記錄。當發現到史波克殺害了三個醫生後，派克艦長立即指示伯納姆去解密所有偷來的檔案。

一個有智慧小行星大的球型生命突然將發現號從曲速拉出並令她動彈不能。船員皆推測該球體是友好的，以及收集了大星有關整個銀河系的歷史。但是，該球題卻激發了薩魯的 Vahar'ai（一種Kelpiens人臨死會出現的情況）。

當斯塔麥與伯納姆認為提利被帶入去菌狀網絡時，發現號找到了史波克的航天飛機。但機上只有喬吉歐。31區的領導人 Leland 派了泰勒在發現號上作聯絡人。 提利同一時間與May困在菌狀網絡。

又有另一神秘的訊號引導發現號去薩魯的母星。薩魯與伯納姆兩個傳送到地面並遇到了薩魯的祭司妹妹 Siranna。巴伍人（Ba'ul）很快就發現他們，並要求他們盡快返回他們的船艦。巴伍人要求派克艦長交回薩魯，但他拒絕了。

在上集Kaminar星球找尋紅色天使的訊號時，發現號遇到一個時間奇異點。派克艦長與泰勒駛近調查該奇異點，差點喪命。 同一時間, 伯納姆在瓦肯星上找到史波克並帶他去31區的船上。

伯納姆與史波克飛到塔羅斯四號星（Talos IV）。伯納姆請求當地人去治療他的心智，但代價是伯納姆要再次面對她以前與史波克之間的矛盾。史波克透露出原來他曾與紅色天使心理融合，並知道紅色天使想改變歷史，去避免整個星系大滅絕。

康賴克爾上將加入派發現號並審問史波克，並展示一段史波克殺了三個人的短片。伯納姆與史波克則試圖搞清楚紅天使為何鎖定他為目標，但最後卻爭論不下。發現號去到一個廢棄的殖民地，其實該地是31區的總部，也是前集將訊息要傳到的目的地。

Airiam的葬禮舉行了。媞娜發現了艾里亞姆大腦中的隱藏代碼，表明未來版本的伯納姆實際上就是紅天使。

多年前，當伯納姆家的實驗室被克林貢人襲擊時，邁克爾的母親穿上了時間旅行服，想回到一小時前，警告他們這次襲擊。然而，她來到950年後的未來，發現所有有知覺的生命都被控制中心摧毀了。

一個新的信號出現在Boreth上空，這是一個對克林貢人來說很神聖的地方，那裡有一個克林貢修道院，僧侶們在那裡守護著時間晶體。泰勒和L'Rell將他們的兒子交給這些僧侶撫養。

發現者號逃出後與企業號會合，發現者號被疏散到另一艘星艦上。在那裡，他們啓動了自毀程序，但球體數據控制了發現者號的系統，阻止了這種情況的發生。

泰勒調回克林貢艦隊協助作戰，而西拉娜在收到薩魯的告別信息後帶著巴烏爾戰機趕到。斯塔米茨受了重傷，被庫爾伯照顧著。一枚31號分部的魚雷穿透了企業號，但沒有引爆，但二次引爆在封鎖了周圍區域後殺死了科威爾。

發現號從蟲洞出來後墜落在一個未知時間和位置的冰凍星球上，發現號嚴重受損。薩魯和提利下船尋求星球上的居民幫助，期間找到了當地遺留的居民換取到修復好的零件，之後被壓迫當地人的運貨人扎萊赫（Zareh）發現是來自過去並差點被制服，喬吉歐及時出現並成功反擊扎萊赫，薩魯答應給予發現號上的二鋰來維持當地人的生活所需。

麥可兒來到發現號，和眾船員說到這一年的經歷：由於空間站無法進行長距搜索，她成為了送貨員，利用送貨的經歷，一邊收集聯邦的信息，一邊等待與發現號的通信。之後她建議發現號回到地球，因為她從聯邦一個廢棄通信線路打聽到地球一名名為塞納·塔爾（Senna·Tal）的上將廣播仍有聯邦的人員存在。

阿迪拉無法想起她如何成為楚爾人共生體的宿主，也無法想起塞納·塔爾的記憶。於是麥可兒建議回到楚爾人的母星來尋找解決方法。楚爾人已經退出聯邦，十分歡迎現有的共生體回歸家園，但無法接受人類成為共生體宿主，首席要求他們離開，而其中一派甚至試圖讓阿迪拉與共生體分離，一名叫「習」的護衛幫助她們來到楚爾人共生體的起源洞穴來試圖重建阿迪拉與共生體的聯繫。

在塞納提供的信息，發現號找到了星際聯邦及艦隊的總部，總部仍有大量尚存的星艦和一定的科技優勢，但只能勉強維持並且與眾多聯邦成員星體失去聯繫。總部的上將萬斯（Vance ）十分驚奇發現號的歸來，但由於「管控」戰爭後星際聯邦消除了所有關於發現號、「管控」系統的資料，導致無法覈實發現號的身份，而且三十世紀的時間大戰，導致十分恐懼有時間特工乘虛而入，所以對發現號的全員做了十分嚴格的審查，甚至想解散髮現號的團隊。

發現號進行了多項未來科技的改造，萬斯上將安排了其他星艦支援成員行星的行程，但保留發現號作為快速機動部隊，令薩魯無法展現對聯邦的忠心。此時布克的飛船獨自來到聯邦總部，帶來了一條消息：他在幾星期前在一個由翡翠鏈控制的星艦回收墳場發現了一些星艦的黑匣子可以幫助瞭解「大燃燒」事件的起源，但如果他不能及時回來就讓飛船獨自找回發現號，這意味著布克出事了。

在研究了多個星艦黑盒子數據後，麥可兒發現了「大燃燒」事件並不是同時發生的證據，並且留意一項名為「SB-19」的受限訪問研究項目能確認這些依據。向萬斯上將彙報後，萬斯告知這是二位一體星的研究——也就是瓦肯和羅慕倫在史波克的撮合下重新統一在瓦肯星上重建的新種族——一項旨在替代使用二鋰實現星艦快速穿越空間的研究項目，但由於二位一體星人認為是這個項目導致了「大燃燒」而聯邦強求繼續研究，而導致了二位一體星脫離聯邦。

布克突然收到他兄弟基希姆（Kyheem）在母星奎寄安（Kewjian）發來的信號。基希姆的家族為了獲得能驅除母星上的蝗蟲的驅蟲劑而與翡翠鏈合作以提供迷幻蟲，而翡翠鏈是一個由安多利人和奧利安人（Orion）組成，由奧利安人歐薩拉（Osyraa）領導的聯盟，通過向沒達到曲速文明的星球提供科技來達到對星球的控制，布克就是不滿基希姆與他們的合作而離開母星。

鏡像菲莉帕出現越來越嚴重的病症，醫官休和聯邦的研究員認為這是因為鏡像菲莉帕是從鏡像宇宙穿越而來，並且由向主世界穿越900多年，導致身體的原子狀態極度不穩定。發現號的球體數據讓電腦給出讓鏡像菲莉帕到丹努斯五號星一趟的方案，鏡像菲莉帕和麥可兒一同登陸並一番尋找後，見過一名自稱卡爾的老人，卡爾給出一棟門讓鏡像菲莉帕穿越過去，由於卡爾的出現十分詭異，麥可兒想阻止，但鏡像菲莉帕決定誓死一搏。

卡爾公佈了他真正的身份——永恆守衛者，一個在「時間戰爭」中多方爭奪的力量，由於厭倦時間戰爭而試圖躲藏起來，但由於球體數據認為能拯救鏡像菲莉帕而給出了他的行蹤。卡爾有感於鏡像菲莉帕在這另一個鏡像世界時空的良好表現，願意給出一個適合鏡像菲莉帕存活的時空，鏡像菲莉帕就此與麥可兒分別。

Discovery ventures to the Verubin Nebula, where Burnham, Saru, and Culber make a shocking realization about the origin of the Burn. The rest of the crew faces an unexpected threat.

After capturing the U.S.S. Discovery, Osyraa seeks a meeting with Admiral Vance while Burnham and the crew must overcome unimaginable odds as they attempt to regain command of their ship.

As the Emerald Chain tightens its grip and the mystery of the Burn is finally solved, Burnham and the crew have one last chance to save themselves - and the Federation.

在花了幾個月的時間將聯邦與遙遠的世界重新聯繫起來之後，邁克爾-伯納姆船長和發現號的船員被派去援助一個受損的空間站——一個看似例行的任務，卻揭示了一個可怕的新威脅的存在。

薩魯回來幫助發現者號揭開了一種異常具有破壞性新力量的神秘面紗。當伯納姆領導船員時，她也必須找到一種方法來幫助薩魯以應對難以想象的損失。

為了尋求答案，發現號航空母艦冒險進入由暗物質異常造成的子空間裂縫。與此同時，Book 面對一位來自他過去的陌生訪客。

出於一種預感，伯納姆船長追蹤書到他們在信使時代的老地方，並被捲入了一場高風險的強大武器競爭中。

伯納姆船長和發現號航空母艦競相阻止布克和魯恩塔卡發起一項可能無意中危及銀河系的流氓計畫。

伯納姆船長和她的船員必須去以前很少有人去過的地方：銀河屏障之外。與此同時，Book 瞭解了驅動 Ruon Tarka 的真相。

While Captain Burnham leads an away mission to a planet that was once home to the aliens responsible for the DMA, Book and Tarka secretly infiltrate the U.S.S. Discovery.

As the DMA approaches Earth and Ni’Var, Captain Burnham and the crew of the U.S.S. Discovery attempt to make First Contact with the powerful species responsible before it’s too late.

The DMA approaches Earth and Ni’Var. With evacuations underway, Burnham and the team aboard the U.S.S. Discovery must find a way to communicate and connect with a species far different from their own before time runs out.

Captain Burnham and the U.S.S. Discovery are sent to retrieve a mysterious 800-year-old Romulan vessel; until the artifact hidden inside is stolen, leading to an epic chase. Meanwhile, Saru is offered the position of a lifetime, and Tilly's efforts to help pull her into a tangled web of secrecy.

On the way to the next clue, the U.S.S. Discovery is sabotaged by a mysterious weapon, leaving Captain Burnham, Rayner, and Stamets as the only crew members who can possibly save the ship in time.

Trapped inside a mysterious alien portal that defies familiar rules of time, space, and gravity, Captain Burnham must fight Moll – and the environment itself – in order to locate the Progenitors' technology and secure it for the Federation. Meanwhile, Book puts himself in harm's way to help Burnham survive and Rayner leads the U.S.S. Discovery in an epic winner-takes-all battle against Breen forces.