『スタートレック』はジーン・ロッデンベリーにより創作された。アメリカ西部開拓を描いたテレビドラマ『幌馬車隊』のように、宇宙を開拓する物語が初期の構想であった。これは、SFの形をとることにより、当時のアメリカの社会問題を検閲されずに物語に盛り込み、指摘できると考えたためである。彼は『ホーンブロワー』にインスパイアされたことも語っている。なお、企画段階の時点では舞台となる宇宙船の名前は「エンタープライズ」ではなく「ヨークタウン」だった。1964年、ロッデンベリーはまずメトロ・ゴールドウィン・メイヤーに『スタートレック』の企画を持ち込むが、採用されなかった。次にCBSに企画を持ち込んだが、CBSではすでに『宇宙家族ロビンソン』というSFテレビドラマの企画が進行中であったために断られてしまった。次にロッデンベリーはデシル・プロダクションに持ち込み、デシル・プロダクションが売り込んだNBCからパイロット版を制作するよう言われたため、ジェフリー・ハンターをクリストファー・パイク船長役とした最初のパイロット版「歪んだ楽園」を制作する。この最初のパイロット版はNBCからアクションシーンの少なさを指摘されたものの、異例ながら第二のパイロット版の制作が許可され、ロッデンベリーはウィリアム・シャトナーをジェームズ・T・カーク船長役とする「光るめだま」を制作した。この第二のパイロット版により、1966年2月に最初のテレビドラマである『宇宙大作戦』の放映が決定し、同年9月より放映されることとなった。
時代は作品ごとに違うが、おおむね22世紀から24世紀の話である。地球人は銀河系内の約4分の1の領域に進出しており、様々な異星人と交流しながら、残りの領域の探索を進めている。地球からは貧困や戦争などが根絶されており、見た目や無知から来る偏見、差別も存在しない、ある意味で理想的な世界と化している。貨幣経済はなくなり、人間は富や欲望ではなく人間性の向上を目指して働いている。
このシリーズの主要な構成は、宇宙船もしくは宇宙ステーションで活動する登場人物（地球人とは限らない）が、艦長や司令官の指揮のもとに様々な困難を乗り越えて活躍し、未知の生命体や文明と交流していくというものである。これらの登場人物と、習慣や価値観の異なる異星人や、様々な宇宙の現象との遭遇等が絡みあい、ドラマが繰り広げられる。
時は1968年。世界的な怪盗ルパン三世一味はモナコの国営カジノの大金庫から大金を盗み出すが、それが真券同然の精巧さで知られる幻の偽札「ゴート札」であることに気づく。札束を撒き散らすように投げ捨てたルパンと次元は、ゴート札を標的としてその出処と疑われているヨーロッパのカリオストロ公国に向かう。入国したルパンは、ウェディングドレス姿の少女が何者かに追われているのに出くわす。少女はこの国の亡き大公の娘クラリスだった。クラリスは、父にかわって国を治めているカリオストロ伯爵に結婚を迫られたため逃げ出したのだ。追っ手をルパンは撃退したが落ちてきた枯れ木に頭をぶつけ気絶しまい、その間にクラリスは別の追っ手に連れ去られてしまう。ルパンはクラリスが残した指輪を見て、彼女が、昔自分が偽札の秘密を狙って公国に忍び込むが失敗し命の危機に陥ったときに助けてくれた幼女であることに気付く。一方、クラリスが持っていたはずの指輪をしていないことに気づいた伯爵は、クラリスの逃亡を手助けしたルパンらに暗殺集団を差し向ける。暗殺集団の手を逃れたルパンは五右ェ門を呼び寄せるとともに、彼の逮捕に執念を燃やす国際警察の銭形警部がクラリスが監禁されている伯爵の城へ来るように仕向け、城内で銭形に変装して衛士隊を欺いて内部に潜入する。先に城に使用人として入り込んでいた不二子からクラリスの居場所を聞き出したルパンはクラリスと対面するが、伯爵に見つかり地下牢獄へ通じる穴に落とされてしまう。伯爵の狙いが先祖の財宝であり、その鍵である指輪の持ち主であるクラリスに結婚を強いていたことを聞き出したルパンは、穴の中から現在もクラリスの指輪を預かっていることを伯爵に伝える。ルパンは地下牢獄で先に落とし穴に落ちていた銭形と再会し、協力して指輪奪還の為に放たれた暗殺者を返り討ちにして地下牢獄から脱出する。その際地下にある偽札工場を発見したことにより義憤をうずかせる銭形とクラリスを連れて城を離れたいルパンは、城からの脱出までの間、一時休戦を結ぶこととする。ルパンは銭形とともに伯爵のオートジャイロを奪い、再びクラリスの元へたどり着いたものの、胸を撃ち抜かれて重傷を負い、救出に失敗。銭形と不二子の助力によりクラリスを残してかろうじて脱出する。ルパンと分かれた銭形は持ち帰った偽札の証拠を国際警察に提出し出動を要請するが、「高度に政治的な問題」と「クラリスをルパンから守った」伯爵を支持する世論を理由に、国際警察はゴート札について各国毎の対応に留め、自ら動こうとしなかった。数日後、大公夫妻に仕えていた庭師の老人に助けられ昏睡から目覚めたルパンは、クラリスと伯爵の結婚式に忍び込んで奇襲を仕掛け、その混乱に乗じてクラリスを救出するが、逃げ込んだ時計塔で再び伯爵にクラリスを奪われてしまう。ルパンは時計塔を見て気付いた指輪の謎を伯爵に教え、それと引き換えにクラリスを無傷で引き渡すよう要求する。伯爵は要求を呑むふりをして不意打ちでルパンを窮地に陥れ、止めようとしたクラリスを足蹴にして湖へと叩き落とす。ルパンは後を追って宙に身を投げ、クラリスを抱きとめながら共に湖へと落ちて行った。「文字盤のヤギの目に指輪をはめ込むことにより財宝への道が開かれる」。ルパンのその言葉通り、文字盤のヤギの目に指輪を納めた途端に時計塔が急速に動き始め、逃げ場を失った伯爵は激しく動く時計の針に挟まれて押し潰され最期を遂げる。時計塔が崩壊したしばらくの後、無事に湖岸へと辿り着いていたルパンとクラリスは湖の底から現れた遺跡の姿を目の当たりにする。湖は実はダム、財宝とは先祖が隠した古代ローマのポリスであり、時計塔の仕掛けは湛えられている水を排出して沈んだ遺跡を表出させるための装置、そして指輪はその起動装置だったのである。ルパン一味の奇襲による城内の混乱に乗じた銭形が、不二子とともに衛星テレビ中継で偽札工場の全容を全世界に晒したことで、ようやく国際警察も動き出し、歴史の暗部と言われたカリオストロ公国についに捜査のメスが入ることになった。クラリスはルパンについて行くことを望むが、ルパンは葛藤しながらもクラリスに留まるよう諭し去って行く。ルパンを追ってきた銭形が、ルパンがクラリスの心を盗んだと言い当てると、クラリスは顔を輝かせて「はい」と答える。ルパンと銭形たちの車は、追いつ追われつしながら地平線に消えていくのだった。