Die Enterprise befindet sich gerade auf dem Rückweg von Vulkan, da erreicht sie eine Botschaft der Erde: Eine außerirdische Sonde bedroht den Planeten, gibt unverständliche Signale ab und sorgt für verheerendes Unwetter. Die Crew findet heraus, dass es sich bei dem Signal um Buckelwal-Gesang handelt. Jedoch ist diese Spezies seit dem 20. Jahrhundert ausgestorben. Um auf das Signal antworten zu können, begibt sich die Enterprise auf eine Reise durch die Zeit.