Star Trek: Strange New Worlds narra a missão do Capitão Christopher Pike (interpretado por Anson Mount) e a tripulação da nave estelar USS Enterprise no século XXIII, uma década antes de Star Trek: The Original Series. A USS Enterprise explora novos mundos em toda a galáxia em nome da Federação dos Planetas Unidos. A série segue uma visão contemporânea da narrativa episódica da série e dos designs dos anos 1960, e apresenta a seguinte narração de Mount durante os créditos de abertura de cada episódio (semelhante às narrações de abertura em The Original Series e Star Trek: The Next Generation): Espaço, a fronteira final. Estas são as viagens da nave estelar Enterprise, em sua missão de cinco anos para explorar estranhos novos mundos, buscar novas formas de vida e novas civilizações. Audaciosamente indo onde ninguém jamais esteve.