Le Capitaine Kirk, M. Spock et le Dr McCoy regagnent l'USS Enterprise NCC-1701 à bord de la navette Galilée, en compagnie du commissaire Nancy Hedford, diplomate de la Fédération. Celle-ci, qui a contracté la meurtrière maladie de Sakuro, a absolument besoin d'un traitement. Spock détecte un nuage d'énergie en mouvement vers eux à vitesse supraluminique.
Kirk change de cap, mais le nuage les suit, puis il enveloppe le vaisseau et l'attire vers un planétoïde isolé. Tous les instruments et équipements de la navette sont en panne : il est impossible de contacter l'Enterprise. Les recherches effectuées par Spock montrent que la navette est en parfait état de marche, et le tricordeur du Dr McCoy indique que le nuage est sur l'astéroïde avec les officiers de l'Enterprise.
Un homme accourt. Il s'appelle Zefram Cochrane et se réjouit d'avoir de la compagnie. Il explique que la navette ne fonctionne pas à cause d'une sorte de champ isolant présent sur la planète. Il affirme s'être retrouvé coincé ici il y a bien longtemps et suggère que l'équipage du Galilée vienne chez lui. Avant leur départ, McCoy prévient Kirk que, faute d'un traitement approprié, l'état du commissaire Hedford va s'aggraver considérablement.
Cochrane conduit le groupe à sa petite maison, construite avec les décombres de son vaisseau. Kirk, Spock et McCoy voient le nuage au dehors. Cochrane finit par reconnaître qu'il sait de qui il s'agit : il l'appelle le Compagnon. Cent cinquante ans auparavant, un Cochrane vieillissant est parti dans l'espace aux commandes d'un vaisseau, afin de venir mourir dans ce secteur. Le Compagnon l'a trouvé, l'a rajeuni et l'a amené sur ce planétoïde où il prend soin de lui depuis lors.
Tout à coup, Kirk comprend qui est leur hôte : Zefram Cochrane, l'homme qui a inventé la propulsion à distorsion. Quant à Cochrane, il sait pourquoi Kirk et son groupe ont été conduits ici. Dans l'espoir d'être libéré, il avait dit au Compagnon qu'il allait mourir de solitude.
L'état de Hedford empire. Il ne lui reste que quelques heures à vivre. Kirk dit à Spock de construire une arme, et à Cochrane de demander au Compagnon s'il peut aider Hedford. Spock retourne à la navette, mais le Compagnon l'attaque et grille une partie des circuits du Galilée.
Cochrane se tient devant sa maison pour appeler le Compagnon. Celui-ci arrive et l'enveloppe complètement. Pour Kirk et McCoy, ce processus semble participer d'une très grande intimité, de l'amour même. Le Compagnon repart. Cochrane assure qu'il ne peut rien faire pour secourir le commissaire.
McCoy trouve Spock à terre près de la navette. Rien de grave : le Compagnon, principalement composé d'électricité, lui a assené un choc. Spock regagne la maison de Cochrane avec un appareil destiné à brouiller les impulsions électriques de l'entité. Cochrane craint que son emploi ne tue le Compagnon, mais, comme le souligne Kirk, il n'y a guère d'autre solution.
Cochrane appelle derechef le Compagnon, et Spock actionne l'appareil. Le Compagnon attaque Kirk et Spock. L'appareil, saturé, rend l'âme. Ils sont sauvés par l'intervention de Cochrane, qui rappelle le Compagnon. Il est à l'évidence vain de vouloir lutter contre celui-ci, aussi McCoy propose-t-il de tenter de le raisonner.
M. Scott, qui assure le commandement par intérim de l'Enterprise, a entrepris de rechercher le Galilée. Sulu trouve une piste de particules, mais elle ne donne rien. Scotty décide de prendre le dernier cap suivi par la navette.
Spock récupère le traducteur universel dans la navette. Il le modifie afin de communiquer avec le Compagnon. Cochrane appelle ce dernier et Kirk parvient à établir le dialogue. Le Compagnon, qui est en fait de nature féminine, est entièrement dévoué à Cochrane, qu'elle appelle "l'homme". Kirk s'efforce de lui expliquer que le type de vie qu'elle propose n'est suffisant ni pour eux ni pour Cochrane. Le Compagnon, qui semble incapable de comprendre, repart.
Cochrane est surpris d'apprendre que le Compagnon est une Compagne et horrifié qu'elle soit amoureuse de lui. Incapable de faire face à la réalité de sa situation, il s'enfuit. Nancy Hedford délire, mais elle est émue par la réaction de Cochrane. Elle qui n'a jamais été aimée est attristée en voyant Cochrane fuir ce qu'elle a toujours voulu.
La piste de la navette a conduit l'Enterprise vers un gigantesque champ d'astéroïdes, que Scotty entreprend de scanner à la recherche de signes de vie.
Cochrane appelle de nouveau l'entité. Kirk lui explique que, si elle ne lui accorde pas sa liberté, son esprit va dépérir. Il ajoute qu'elle ne peut aimer Cochrane car ils sont trop différents. Le Compagnon, comprenant que Kirk dit vrai, se fond dans Nancy Hedford et lui sauve ainsi la vie. Le Compagnon/Nancy annonce qu'elle va libérer les officiers : sous sa nouvelle forme, elle comprend ce qu'est l'amour. Cochrane, surmontant le choc, emmène le Compagnon en promenade. Pendant ce temps, Kirk contacte Scotty.
Cochrane veut montrer la Galaxie au Compagnon, mais elle lui explique qu'elle ne peut quitter cette planète et que, sous sa nouvelle forme, elle va vieillir et mourir. Cochrane est bouleversé à l'idée qu'elle a renoncé à tout, mais le Compagnon est heureux d'avoir connu l'amour. Percevant enfin la vérité, Cochrane s'avance pour l'embrasser et regagnent la maison pour annoncer qu'ils resteront et vieilliront ensemble. Zefram a une ultime requête : que l'on ne parle pas de lui au reste de la Galaxie. Kirk accepte d'un sourire…
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