Jusqu'à la fin du XXIIIe siècle, les voyages temporels sont considérés comme relevant de la science-fiction. Les scientifiques Humains évoquent depuis des siècles l'éventualité d'effectuer de tels voyages, mais jusqu'en 2266, date à laquelle les effets de l'attraction d'un trou noir sur l'USS Enterprise NCC-1701 projettent le vaisseau de Starfleet soixante et onze heures dans le passé, nul n'a encore compris comment l'on pourrait procéder.
Cette découverte plonge la FUP dans un dilemme éthique : comment veiller à ce que des voyages dans le passé ne modifient pas la temporalité au risque d'influer négativement sur l'avenir ? L'équipage de l'Enterprise perçoit bien les dangers potentiels lorsque le voyage du Dr Leonard McCoy sur la Terre des années 1930 altère l'histoire de telle sorte que les Nazis remportent la deuxième guerre mondiale.
Des mesures ont été mises en place pour protéger la temporalité mais, en dépit de tous les efforts de Starfleet, plusieurs anomalies temporelles ont été enregistrées. En résumé, ces anomalies sont des contradictions dans la structure de l'espace-temps.
Tout au long de l'histoire, des événements en apparence mineurs causent des effets cumulatifs tels que, des années plus tard, leurs conséquences sur l'histoire deviennent considérables. Si l'on empêche ces événements mineurs d'advenir, l'histoire se déroule différemment. Le danger est qu'il est difficile de prédire les effets secondaires de ce genre de modification et impossible de savoir s'ils seront positifs ou négatifs avant qu'ils ne se soient réellement produits et il se peut alors qu'il soit trop tard pour annuler leurs effets.
L'exemple des Krenims illustre bien ce problème. Ces êtres du quadrant Delta se servent d'armes temporelles pour modifier l'histoire de façon à ce que leurs ennemis n'aient jamais existé ; l'effacement de l'histoire d'une espèce donnée entraîne celui d'un apport vital qu'elle a fait au génome Krenim, sans lequel des colonies entières sont anéanties par une maladie mortelle.
Autre exemple : en 2344, l'USS Enterprise NCC-1701-C tombe dans une distorsion temporelle au cours d'une bataille contre les Romuliens. Sa perte empêche les Klingons d'apprendre qu'il défendait l'un de leurs avant-postes contre l'attaque des navires Romuliens. Au sein de la temporalité originelle, l'acte d'abnégation de l'Enterprise aboutit à la paix entre la Fédération et les Klingons, mais lorsque le vaisseau est perdu dans le futur, les accords de paix ne sont pas conclus et les deux puissances s'engagent dans des décennies de guerre. Le Starfleet de la temporalité modifiée n'est plus une organisation pacifique vouée à l'exploration, mais une armada militaire dont le personnel est composé de soldats las des combats. Par chance, l'équipage de l'Enterprise réussit à regagner son époque, où son sacrifice restaure l'avenir pacifique.
Même quand l'histoire est irrévocablement modifiée, des mesures peuvent être prises pour minimiser les dégâts. La situation semble critique lorsque des Officiers de Starfleet du XXIVe siècle sont impliqués dans un incident qui conduit à la mort de Gabriel Bell, influent Militant des droits civiques du début du XXIe siècle.
Il se trouve que le Commander Benjamin Sisko ressemble quelque peu à Bell et connaît assez son histoire pour endosser le rôle que cet homme aurait joué ; il fait en sorte que les événements ultérieurs se déroulent comme le rapporte l'histoire. De retour dans leur propre temporalité, Sisko et ses collègues s'aperçoivent que le visage du Commander a pris la place de celui de Bell dans les livres d'histoire, mais qu'hormis cela, leur présent est inchangé.
Les anomalies affectant la temporalité peuvent aussi se traduire par des boucles temporelles. Plutôt que de suivre un déroulement linéaire, les événements se répètent encore et encore jusqu'à ce que la boucle soit brisée.
De tels phénomènes comprennent les boucles de causalité temporelle du genre de celle qui fait que l'équipage de l'USS Bozeman répète sans relâche les mêmes quelques minutes de son histoire pendant quatre-vingt-dix ans. La sortie de boucle, en 2368, se soldera par des dommages minimes.
Malheureusement, tous les peuples de la Galaxie ne partagent pas le désir qu'a la Fédération Unie des Planètes de protéger la temporalité. Certains tentent de la manipuler pour réécrire l'histoire à leur profit.
Outre les Krenims, les Borgs se servent du temps comme d'une arme lorsqu'ils tentent de remonter dans le passé afin d'assimiler la Terre avant que la FUP n'existe pour s'opposer à eux.
L'équipage de l'USS Enterprise NCC-1701-E parvient à déjouer ce plan en anéantissant les envahisseurs Borgs, de sorte que Zefram Cochrane accomplisse le vol historique à l'origine du premier contact avec les Vulcains.
On peut estimer que cette incursion temporelle est une altération, voire une création, de l'histoire et peut-être y a-t-il eu une histoire antérieure dans laquelle Cochrane n'accomplissait pas son vol et Starfleet n'existait pas. Peut-être l'Histoire change-t-elle à tout moment, mais la nature même des anomalies temporelles est telle que nous ne le saurons jamais.