Le Docteur McCoy interpelle le Capitaine Kirk pour lui annoncer que Spock se conduit étrangement : il semble « nerveux » et ne s'alimente plus. Tandis qu'ils s'entretiennent ainsi, Spock expulse l'infirmière Chapel de ses quartiers, apparemment furieux qu'elle lui ait apporté de la soupe plomeek.
Spock apparaît sur le seuil, ayant visiblement toutes les peines du monde à se contenir, il demande à prendre un congé sur Vulcain. Kirk demande ce qui lui arrive et Spock se contente d'affirmer impatiemment qu'il lui faut se rendre sur Vulcain, sans fournir de raison.
Bien que l'USS Enterprise NCC-1701 se dirige vers Altair VI, Kirk accepte de se dérouter. Cependant, tandis que l'Enterprise fonce vers Vulcain, il reçoit un message de Starfleet lui ordonnant de gagner Altair VI de toute urgence, ce qui rend impossible le détour par Vulcain. A regret, le Capitaine change de cap.
Cette nuit-là, Kirk découvre que Spock a remis le cap sur Vulcain. Il se rend sur la passerelle pour avoir un aparté avec Spock. Ce dernier ignore tout du changement de cap, il reconnaît cependant qu'il doit en être l'auteur. Il demande à être consigné dans ses quartiers, en ajoutant que nul Vulcain ne saurait expliquer ce qui se produit. Troublé, Kirk l'envoie à l'infirmerie.
Spock s'exécute, mais il ne veut pas être ausculté. McCoy le convainc de se soumettre à l'examen médical. Lorsqu'il en a terminé, le médecin se hâte de prévenir Kirk qu'il faut absolument emmener Spock sur Vulcain, faute de quoi il mourra dans les huit jours. Sans que l'on sache pourquoi, l'organisme du Vulcain est envahi d'adrénaline : le stress aura bientôt raison de lui.
Kirk se rend auprès de Spock pour exiger une explication. Son ami rétorque que le problème est d'ordre personnel, il est inconcevable qu'un Vulcain puisse en débattre avec une personne étrangère à son peuple.
Kirk insiste tant et si bien que Spock finit par indiquer que, tous les sept ans, les Vulcains sont en proie au Pon farr, un besoin irrépressible de s'accoupler. Ils perdent toute maîtrise de leurs émotions : il leur faut s'unir ou périr. Kirk dit à son ami qu'il n'a rien entendu de ce que celui-ci vient de lui confier. Puis il contacte Starfleet.
L'Amiral Komack refuse l'autorisation de changer de cap et Kirk lui désobéit et fonce vers Vulcain. A l'arrivée, Spock demande à Kirk et à McCoy, ses amis les plus proches, de l'accompagner sur la planète. Sur la passerelle, Spock échange des salutations rituelles avec sa « femme », T'Pring.
Spock, Kirk et McCoy se téléportent sur les terres de la famille de Spock, lieu du koon-ut-kal-if-ee. Tandis que la cérémonie nuptiale est proche, Spock explique que T'Pring et lui-même ont été unis psychiquement dans leur enfance.
La cérémonie est conduite par T'Pau, seule personnalité à avoir jamais refusé un siège au Conseil de la Fédération. Spock la présente à Kirk et à McCoy. Elle leur annonce que ce à quoi ils vont assister est resté inchangé depuis l'existence des Vulcains.
On s'apprête pour le mariage, quand T'Pau interrompt soudain la procédure : le mariage sera remplacé par un défi. Spock est en proie au plak tow, la fièvre sanguine. T'Pau indique à Kirk et à McCoy que Spock sera amené à combattre pour T'Pring, qui désignera son champion. A la surprise générale, elle choisit Kirk. Le compagnon de T'Pring, Stonn, s'avance alors pour déclarer qu'il devait, lui, combattre, mais T'Pau réplique que le choix est effectif.
Elle offre au Capitaine la possibilité de se retirer sans déshonneur. Spock, qui peut à peine parler, réussit cependant à protester, pour déclarer que Kirk ne comprend pas la situation. T'Pau se refuse à intervenir. Kirk demande ce qu'il adviendra s'il refuse de combattre, T'Pau rétorque qu'un autre champion sera alors choisi. Convaincu que Spock ne pourrait rien contre Stonn, Kirk accepte le défi.
T'Pau fait apporter les armes rituelles et explique que le combat sera livré à mort. Kirk proteste, mais T'Pau souligne que le défi doit aller à son terme.
Le combat s'engage. Kirk et Spock semblent de force égale. Une fois les premières armes détruites, T'Pau interrompt le duel. McCoy met cette pause à profit pour injecter à Kirk un composé de « tri-ox » qui l'aidera à respirer dans l'atmosphère raréfiée de Vulcain. On apporte les armes suivantes et le duel reprend. Spock étrangle Kirk, laissant le corps glisser au sol. McCoy déclare que Kirk est mort. Spock, choqué, est libéré de la folie qui s'était emparé de lui.
Spock ordonne à McCoy de regagner l'Enterprise, qui met le cap sur la base stellaire la plus proche, où l'officier Vulcain à l'intention de se rendre aux autorités.
Spock demande à T'Pring pourquoi elle a choisi le défi. Elle lui répond qu'il est devenu presque légendaire sur Vulcain, ne voulant pas être mariée à une légende, elle souhaitait s'unir à Stonn. Selon son raisonnement, si Kirk avait gagné, il n'aurait pas voulu d'elle : elle se serait donc unie à Stonn. Et si Spock avait gagné, il n'aurait pas voulu d'elle non plus, elle aurait encore gagné...
Impressionné par cette logique, Spock la dégage effectivement de ses vœux. Il fait ses adieux à T'Pau et regagne l'Enterprise. Il y est accueilli par Kirk ! Au Vulcain incapable de réfréner ses émotions, le Capitaine explique que McCoy lui a injecté un paralysant neural et non un composé de triox. Soulagé, Spock, tente (maladroitement) d'expliquer son accès d'émotivité par un souci du bien de Starfleet.
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