Eine geheimnisvolle Sonde, die ein nicht identifizierbares Signal ausstrahlt, nähert sich der Erde und beschwört Naturkatastrophen herauf. Die Enterprise-Crew ist an Bord des klingonischen Bird Of Prey, das sie in Teil 3 gekapert hat, als der wiedergeborene Spock das Signal entschlüsselt. Es ist der Gesang ausgestorbener Buckelwale! Man beschließt, in die Vergangenheit zu reisen, Wale an Bord zu beamen und in der eigenen Zeit wieder auszusetzen, damit sie den Ruf der Sonde erwidern können. Doch im Los Angeles der 80er Jahre steht die Crew vor einigen Problemen...