We schrijven het jaar 2256. Centraal staat een vrouwelijke Starfleet officier genaamd Michael Burnham. Ze heeft een traumatisch verleden. Haar ouders werden lang geleden namelijk gedood bij een Klingon aanval. Vervolgens kwam Michael op jonge leeftijd terecht op de planeet Vulcan, waar ze werd opgevoed door Sarek (de vader van Spock). Door haar bijzondere opvoeding heeft ze een unieke blik op het universum.
Als volwassene wordt Michael de eerste officier op de U.S.S. Shenzhou.
Na zeven jaar trouwe dienst komt hier echter een abrupt einde aan. Michael doet na een meningsverschil met haar kapitein namelijk een mislukte poging tot muiterij, waarna ze wordt veroordeeld tot een levenslange gevangenisstraf.
Enige tijd later wordt haar alsnog een tweede kans geboden.
Ze komt terecht op de U.S.S. Discovery, onder het commando van de keiharde kapitein Gabriel Lorca. Op dit schip blijken experimenten gaande te zijn met een nieuw soort aandrijving.
Het hernieuwde conflict tussen Starfleet en de Klingons speelt ondertussen een belangrijke rol in het verhaal. Een nieuwe Klingon leider, T'Kuvma, ziet zichzelf als de opvolger van Kahless en probeert de 24 Klingon Huizen te verenigen tegen hun gezamenlijke vijand. Al snel komt het tot een dodelijke confrontatie tussen de Klingon vloot en Starfleet. Dit is het begin van een oorlog.
