ביקום של "מסע בין כוכבים" המין האנושי הצליח לפתח טיסות חלל מאוישות אשר מהירות יותר ממהירות האור, באמצעות טכנולוגיה המכונה "מנוע עיוות" (Warp Drive), לאחר מלחמה גרעינית ותקופה פוסט-אפוקליפטית אשר התרחשו במהלך המאה ה-21. לפי קו הזמן של עלילת הסדרה, טיסת "מנוע העיוות" הראשונה התרחשה ב-5 באפריל 2063. בהמשך, בני האנוש הקימו את "פדרציית הכוכבים המאוחדת" (United Federation of Planets) אשר מהווה איחוד עם תרבויות החייזרים שונות. כתוצאה מהמפגש עם הוולקנים, גזע חייזרי מתקדם, האנושות רוכשת טכנולוגיות מתקדמות ומצליחה עד למאה ה-23 להתגבר על רוב הבעיות עימן התמודדה בעבר. העלילה של "מסע בין כוכבים" עוסקת בעיקר בהרפתקאותיהם של בני האנוש והגזעים החייזריים אשר משרתים יחדיו בצי הפדרציה.
הסכסוכים והממדים הפוליטיים המוצגים בסדרה, הם לעיתים תכופות משלים למציאות התרבותית המודרנית - הסדרה המקורית עסקה בסוגיות מהותיות משנות השישים, כשם שלאחר מכן סדרות הבת של הסדרה שיקפו את הסוגיות הבוערות מהתקופות השונות בהם הופקו הסדרות השונות. הנושאים אשר תוארו בסדרה כוללים מלחמה ושלום, אוטוריטריזם, אימפריאליזם, מלחמת מעמדות, כלכלה, גזענות, זכויות האדם, סקסיזם, פמיניזם והתפקיד של הטכנולוגיה.
סדרות הטלוויזיה.
"מסע בין כוכבים" החלה את דרכה כסדרת טלוויזיה בשנת 1966 לאחר שהייתה בשלבי תכנון לפחות שש שנים לפני כן. אף על פי שהסדרה המקורית בוטלה לאחר העונה השלישית בשל רייטינג נמוך, היא שימשה כבסיס לסדרות הטלוויזיה הנוספות של "מסע בין כוכבים". בסך הכל נוצרו עד היום למעלה מ-800 פרקים ו-13 סרטי קולנוע בסדרה.
הסדרה המקורית (1966–1969).
מסע בין כוכבים עלתה לראשונה לשידור בארצות הברית ברשת NBC ב-8 בספטמבר 1966. עלילת הסדרה מתרחשת באמצע המאה ה־23 ומגוללת את הרפתקאותיהם של צוות ספינת החלל "אנטרפרייז", במסעותיהם לגילוי עולמות ותרבויות חדשים. צוות השחקנים כלל את:
צוות הספינה הוא רב־לאומי ומוצא חבריו מגוון: סקוטי (סקוט), יפני (סולו), אפריקאית (אוהורה) ורוסי (צ'כוב) ולמעשה בין-כוכבי, כאשר הקצין הראשון הוא וולקני (ספוק). המושג רב־לאומי משמש כאן לשם נוחות בלבד - לפי הסדרה, כדור הארץ במאה ה־23 אינו מחולק יותר למדינות שונות והוא חבר בפדרציית הכוכבים המאוחדת. בין הפרקים השונים כמעט שאין חוט עלילה מקשר ודי בהיכרות בסיסית כדי שיהיה ניתן לצפות בהם באופן עצמאי. דבר זה היה נכון גם לגבי חלק מסדרות ההמשך, אם כי לחלקן אפיון סדרתי. לאחר ביטולה של הסדרה היא עברה סינדיקציה, כלומר נמכרה לשידורים חוזרים בערוצי הטלוויזיה המקומיים. בעקבות ההצלחה המאוחרת התגבשה לסדרה קבוצת מעריצים אשר החלו לערוך כנסים מיוחדים לסדרה.
סדרת האנימציה (1973–1974).
"מסע בין כוכבים: סדרת האנימציה" הופקה על ידי "אולפני פילמיישן" (Filmation) במשך שתי עונות בשנים 1973 עד 1974. מרביתו של צוות הסדרה המקורית, הן שחקנים והן כותבים, גויס להשתתף בסדרה המצוירת. האיחוד מחדש לא נמשך זמן רב מדי - עם תחילת העונה השנייה הסדרה בוטלה.
הדור הבא (1987–1994).
"מסע בין כוכבים: הדור הבא" מתרחשת כ-85 שנים לאחר עלילת הסדרה המקורית, וה"אנטרפרייז-D" היא ספינת הדגל החדשה של הצי ששמה ניתן לה על שם ספינת החלל המהוללת בפיקודו של קפטן קירק. תפקידה, כמו של קודמתה, לחקור עולמות חדשים ולהגיע למקומות שאף אחד אחר לא הגיע אליהם מעולם. צוות השחקנים כלל את:
את צוות האנטרפרייז מובילים קפטן ז'אן-לוק פיקארד והקצין הראשון ויליאם טי. רייקר. יחד עם דאטה האנדרואיד, וורף הקלינגוני ואחרים, הם נפגשים עם חייזרים, חלקם רבי עוצמה המשתעשעים בהם כמו "קיו" (Q, השחקן ג'ון דה-לאנסי). הם נכנסים להפרעות ומלכודות זמן, פוגשים (ונלחמים) בגזעים כדוגמת הקלינגונים, הפרנגים, הקרדאסים, הרומולאנים וקולקטיב "הבורג". הצוות גם כן משכינים את השלום, מפתחים את המדע, חוקרים את הלא נודע ועוד. הסדרה עלתה לשידור לראשונה ב-28 בספטמבר 1987 והופקה במשך שבע עונות עד ה-23 במאי 1994. שלא בדומה לסדרה המקורית אשר שודרה בערוץ יחיד בתחילה ונמכרה רק בהמשך לשידורים חוזרים בערוצי הטלוויזיה המקומיים, סדרה זו הופקה מראש לצורך שידור בכורה בערוצי הטלוויזיה המקומיים.
חלל עמוק 9 (1993–1999).
"מסע בין כוכבים: חלל עמוק 9" עלתה לשידור לראשונה בארצות הברית בשנת 1993 ונמשכה אף היא שבע עונות, עד שנת 1999. שלא כמו הסדרות הקודמות, עלילת הסדרה התרחשה בתחנת חלל שהוקמה על ידי פדרציית הכוכבים המאוחדת יחד עם באג'ור, כוכב לכת ששוחרר מעול כיבושם של הקרדאסים. תחנת החלל נמצאת בקרבת חור תולעת שמוביל מ"רביע אלפא" בגלקסיה, עולם הבית של גזע הבאג'ורים ו"האזור המפורז" עם הקרדאסים, אל "רביע גמא". הדבר הביא ליחסי מסחר בין הגזעים השונים, חקר בין-גלקטי, כריתת בריתות ועוד. זמן ההתרחשות הוא בסמוך לזה של סדרת "מסע בין כוכבים: הדור הבא", והיו מספר קרוס-אוברים בין הסדרות השונות. הסדרה גם הרחיבה את יקום "מסע בין כוכבים" וכללה עלילות מורכבות יותר, כאשר מתרחשות כמה מלחמות - הגדולה שבהם עם גזע ה"דומיניון". בהמשך הוצגה ספינת החלל "דפיאנט".
הסדרה החלה כשעוד "מסע בין כוכבים: הדור הבא" הייתה בשידור, כך שמפיקי הסדרה ריק ברמן ומייקל פילר לא רצו שתהיינה שתי סדרות שעוסקות בספינת חלל. הסדרה מהווה תקדים ליקום "מסע בין כוכבים" בכך שהיא מגוללת עלילות שמתפרשות על פני עונות שלמות, בעוד הסדרות הקודמות ניסו לשמור על קו עלילה אחיד שמסתיים בכל פרק (ולכן ניתן היה לצפות בפרקים ללא כל סדר, דבר שלא הפריע להבנת העלילה הכוללת). ב"חלל עמוק 9" העלילה מתמשכת ולעיתים פרקים מסתיימים בקליף האנגר. פילר ציין, כי עובדה זו היא אחת האיכויות שבסדרה. הבדל נוסף מסדרות העבר, שהדמויות התפתחו עם התקדמות העלילה.
וויאג'ר (1995–2001).
"מסע בין כוכבים: וויאג'ר" הופקה במשך שבע עונות בין השנים 1995 עד 2001. הסדרה נוצרה על ידי המפיקים ריק ברמן ומייקל פילר והשיקה את ערוץ הרשת החדש UPN. פיתוח הסדרה החל עוד בשנת 1993, כאשר רמזים למחתרת ה"מאקי" הושתלו בסדרות "הדור הבא" ו"חלל עמוק 9". סדרה זו הייתה הראשונה שהציגה אנימציית CGI והפסיקה להשתמש במודלים של חלליות.
הסדרה מגוללת את עלילותיה של ספינת החלל "וויאג'ר" וצוותה, שרודפים אחר ספינת עריקים של מחתרת ה"מאקי", אבל תועים בחלל במרחק 75,000 שנות אור מביתם, רביע אלפא. את צוות הספינה מובילה קפטן קת'רין ג'יינווי (קייט מאלגרו), הפעם הראשונה בסדרת "מסע בין כוכבים" אשר התפקיד הראשי מבין צוות השחקנים הקבוע מגולם על ידי שחקנית אישה. לאחר שספינת החלל וויאג'ר עוברת דרך "שטחי ההפקר" ברודפה אחר ספינת ה"מאקי", היא וספינת העריקים מועברות ל"רביע דלתא" המרוחק והלא נודע של הגלקסיה על ידי ישות-על חוץ-גלקטית מסתורית. כתוצאה מכך, הרבה אנשי צוות נהרגים. וויאג'ר וספינת ה"מאקי" מותקפים בידי פיראטי חלל, ועריקי ה"מאקיז" נאלצים למצוא מחסה ב"וויאג'ר" ולאייש את צוותה. בניגוד ליתר הסדרות שהתמקדו במחקר יזום של הלא נודע, שבע עונות הסדרה מתמקדות בניסיון של צוות הספינה לחזור לביתם (מסע של כ-70 שנה במהירות מקסימלית, ללא תחנות תדלוק). וויאג'ר מתחילה במסעה הביתה חזרה לרביע אלפא ובדרך פוגשת ב"קיו", נלחמת בבורג, מנסה טכנולוגיות חדשות, מצליחה לייצר תקשורת עם הפדרציה, נתקלת במינים שונים של חייזרים לא ידועים ועוד.
אנטרפרייז (2001–2005).
מסע בין כוכבים: אנטרפרייז נוצרה על ידי ריק ברמן ובראנון בראגה בין השנים 2001 עד 2005, והיא מהווה הקדמה לסדרות "מסע בין כוכבים" הקודמות לה. עלילת הסדרה מתרחשת במהלך אמצע המאה ה־22 (כמאה שנים לפני עלילת הסדרה המקורית), לפני הקמת הפדרציה ומציגה את עלילות הספינה אנטרפרייז, שהיא הספינה הראשונה שעוזבת את כדור הארץ במטרת גילוי ומחקר של הלא נודע. זו גם הספינה הראשונה המסוגלת לנוע במהירות של על-חלל 5. את צוות הספינה מוביל קפטן ג'ונתן ארצ'ר (סקוט באקולה).
ביטולה של הסדרה אנטרפרייז, לאחר ארבע עונות סיים 18 שנה של סדרות "מסע בין כוכבים" ששודרו ברציפות.
דיסקברי (2017–).
מסע בין כוכבים: דיסקברי, שעלתה לשידור ב-CBS All Access ובנטפליקס בספטמבר 2017, היא הסדרה הראשונה ביקום של "מסע בין כוכבים" מאז שנת 2005. עלילת שתי עונותיה הראשונות מקדימה את הסדרה המקורית ב-10 שנים, ועונתה השלישית מתרחשת בעתיד הרחוק, 930 שנה לאחר אירועי העונה השנייה. הסדרה מספרת את סיפורה של מייקל ברנהאם, בתחילה הקצינה הראשונה על ספינת החלל "שנזו", ולאחר מכן חלק מצוות ספינת החלל "". זוהי הסדרה הראשונה מסדרות "מסע בין כוכבים" שלא מציגה את ה"קפטן" כדמות ראשית ושמציגה זוג גברים, דמות אנושית א-בינארית ודמות טרנסג'נדרית. החל מעונתה השלישית הפכה הסדרה לראשונה שמציגה את עתידה הרחוק של הפדרציה, כמעט אלף שנים לאחר עלילת הסדרות האחרות.
מסעות קצרים (2018-).
מסע בין כוכבים: מסעות קצרים החלה כסדרת בת של "דיסקברי", במטרה לתת למעריצי הסדרה תכנים בתקופת הציפייה לעונה השנייה. העונה הראשונה סיפרה ארבעה סיפורים קצרים בפרקים שאורכם בין 15 ל-18 דקות, כשכל פרק מספר סיפור עצמאי שאינו קשור בהכרח לעלילת הסדרה האם (אם כי הפרקים נקשרו בדיעבד לעלילת הסדרה). מפיק העל של הזיכיון, אלכס קורצמן, מסר שפרקים עתידיים של הסדרה יקושרו גם לסדרות אחרות ואף לרעיונות כלליים ביקום.