Khan Noonien Singh, né au début des années 1960, fait partie d'un groupe de « surhommes » issus du génie génétique, résultat d'un ambitieux programme de procréation sélective. Les scientifiques ne perçoivent pas qu'en créant une race supérieure ils créent aussi une ambition démesurée : les « surhommes » pensent que leurs facultés hors du commun leur donnent le droit de régner sur le reste des humains, qu'ils considèrent comme leurs inférieurs.

Parvenu à l'âge mûr, au début des années 1990, Khan Noonien Singh dirige l'Asie et la moitié du Moyen-Orient, c'est-à-dire plus d'un quart de la planète Terre.

Cependant, bien loin de s'entendre, les « surhommes » ne cessent de lutter entre eux pour s'arroger le maximum de pouvoir. Ces tyrans vont essuyer une rébellion de la population : la plupart sont condamnés à mort ou périssent lors des terrifiantes Guerres eugéniques, qui voient des peuples entiers anéantis sous les bombes, et la planète menacée de sombrer dans un nouvel âge des ténèbres.

Plus de quatre-vingt de ces êtres supérieurs, dont Khan, disparaissent alors sans laisser aucune trace : pour échapper à la mort, Khan et ses partisans se sont enfuis dans l'espace à bord du SS Botany Bay où, cryogénisés, ils voyagent en hibernation.

Nul n'aura de nouvelles du vaisseau de Khan pendant plus de deux siècles. Puis l'USS Enterprise NCC-l701 le retrouve en 2266. Le Capitaine James T. Kirk est forcé de ramener Khan à la vie, à la suite d'un dysfonctionnement de la chambre cryogénique.

A son réveil, Khan Noonien Singh semble amical à l'égard de l'équipage de Starfleet, mais quelques temps plus tard, ses véritables intentions se font jour. Il tente de tuer le Docteur Leonard McCoy et séduit l'historienne du vaisseau, le Lieutenant Marla McGivers. Son objectif majeur est de ranimer ceux des siens encore en hibernation à bord du Botany Bay. Il obtient l'aide de Marla et s'empare de l'Enterprise. Mais Kirk finit par avoir raison de lui.

L'Enterprise abandonne Khan et ses disciples, parmi lesquels Marta McGivers se trouvent désormais, sur Ceti Alpha V, planète de classe M inhospitalière mais habitable.

Kirk a offert à Khan un monde à conquérir, sachant qu'un tel défi le tiendra occupé pour le reste de ses jours. Spock s'inquiète néanmoins de cette « graine » plantée par Kirk dans la Galaxie, et de ce qu'elle sera devenue dans un siècle.

En réalité, Khan va bien plus tôt que cela croiser de nouveau la route de James Kirk. Quelques années après le départ de l'USS Enterprise, la planète voisine, Ceti Alpha VI, explose, faisant de Ceti Alpha V un désert invivable.

Khan Noonien Singh subit quinze ans de souffrance et la mort de sa femme Marla McGivers avant d'être retrouvé par l'officier Pavel Chekov et le Capitaine Terrell de l'USS Reliant NCC-1864. Ceux-ci sont à la recherche de la matière préanimée risquant de perturber le programme Genesis.

Khan, furieux de ce que James Kirk, désormais Amiral, n'ait jamais pris de nouvelles de sa planète, rend Chekov et Terrell incapables de résister à sa force de suggestion.

Le tyran et ses partisans s'emparent du Reliant, mettent à sac le laboratoire spatial de Regula I et dérobent le Dispositif Genesis, ce qui provoque un nouveau conflit avec Kirk.

Le plan de Khan échoue : il est finalement tué par l'explosion du Dispositif Genesis à bord du Reliant. Mais il meurt satisfait, persuadé que le programme Genesis va aussi causer la mort de son ennemi juré, James Kirk...