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Cinq mois après avoir résolu le mystère du «Brasier»—désastre qui avait provoqué son effondrement 120 ans auparavant— et vaincu la Chaîne d'Émeraude —la superpuissance criminelle dirigée par la Ministre Osyraa née des suites du Brasier—, la Fédération des planètes unies s'est tournée vers l'avenir et a entamé sa reconstruction sous l'égide de la Présidente Laira Rillak. Mais une mission de sauvetage découvre une inexplicable anomalie gravitationnelle qui se révèle être une menace existentielle pour la Fédération quand elle s'amplifie au point d'anéantir toute une planète et sa population entière...
Cinq mois après sa victoire sur la Chaîne d'Émeraude, et à la suite de l'élection de Laira Rillak à la présidence, la Fédération est sur le chemin de la reconstruction: inauguration des chantiers navals Archer, réouverture de l'Académie de Starfleet et reprise des vols d'explorations scientifiques, notamment. Cependant, le QG de Starfleet reçoit un appel de détresse d'une station spatiale, et envoie le Discovery en mission de sauvetage; c'est alors que Rillak décide de se joindre à la mission, au grand dam de Burnham. Arrivés sur place, ils découvrent la station en train de valdinguer dans l'espace de manière absolument incontrôlable, la cause ayant été identifiée comme étant une anomalie gravitationnelle. Mais alors que les opérations de secours commencent, des tensions apparaissent entre Burnham et Rillak.
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Le titre de l'épisode est le nom du test le plus célèbre de l'Académie de Starfleet, le Kobayashi Maru, auquel la présidente Rillak fait référence lors d'une discussion avec Burnham.
Kwejian et sa population ont été anéanties par la même anomalie gravitationnelle que celle qui a désorbité une station spatiale. Les proportions démesurées de cette anomalie, qui en plus est en déplacement, en font une menace existentielle pour toutes les civilisations de la galaxie. Afin de prédire les prochaines planètes impactées, le Discovery est envoyé en mission de reconnaissance pour scanner l'anomalie, mais les perturbations gravitationnelles empêchent le vaisseau de s'approcher suffisamment. La seule solution est d'envoyer le courrier de Booker, mais l'état émotionnel de ce dernier après la destruction de son monde natal pose question.
Alors que Stamets et Booker présentent les données de l'anomalie —rebaptisée AMN pour «Anomalie de matière noire»— à l'Institut des Sciences de Ni'Var, un vaisseau de Starfleet qui transférait du Dilithium est attaqué par J'Vini, membre de l'antique ordre militaire des Qowat Milat de Ni'Var, qui abat le commandant en second. Le meurtre d'un officier de Starfleet provoque une chasse à l'homme, mais Ni'Var demande en échange de son assistance que les traditions Qowat Milat soient respectées. Cette condition oblige Starfleet à adjoindre à Michael une autre Sœur de l'ordre: Gabrielle Burnham, la propre mère de Michael et ancienne disciple de J'Vini. Entretemps, Gray Tal, ancienne incarnation d'Adira, entame la procédure qui va lui permettre de revivre dans un nouveau corps.
Les négociations pour réintégrer Ni'Var au sein de la Fédération sont sur le point d'aboutir; l'Amiral Vance étant souffrant, Rillak demande à Burnham et à Saru de représenter Starfleet au cours des négociations. Cependant, Ni'Var pose une condition supplémentaire à sa réintégration: pouvoir bénéficier d'une clause de sortie inconditionnelle —autrement dit, de pouvoir quitter la Fédération quand bon leur semble et pour n'importe quel motif— condition qui passe extrêmement mal auprès de la Fédération. Pendant ce temps, Tlly et Adira participent à l'entraînement pratique des Cadets de Starfleet; mais un accident au cours d'une mission d'entraînement les conduit à se crasher sur une lune particulièrement inhospitalière.
L'Anomalie disparaît soudainement pour réapparaître à mille années-lumière de sa position et se diriger vers Radvek V, une ancienne colonie de la défunte Chaîne d'Émeraude. Ce phénomène ne laisse plus aucun doute sur l'origine réelle de l'Anomalie: elle a été créée artificiellement par une civilisation non-identifiée. Le Discovery est chargé de mener l'évacuation de la colonie et d'accueillir le Docteur Ruon Tarka —sommité scientifique de la Fédération, dont l'arrogance et la vanité n'ont d'égal que ses compétences— pour tenter d'identifier les créateurs de l'Anomalie. Mais la situation se complique quand d'une part, le Magistrat de la colonie refuse de faire évacuer des prisonniers qu'il compte laisser périr pour l'exemple; tandis que d'autre part, Tarka veut reproduire l'Anomalie à l'échelle miniature, expérience particulièrement risquée…
L'expérience du DrTarka ayant été interrompue en raison de sa dangerosité, le Discovery a pour mission de pénétrer dans la faille générée par le passage de l'Anomalie afin de faire des scans approfondis et découvrir l'identité de son créateur. Mais une fois à l'intérieur, le vaisseau se retrouve dans une zone de vide et d'obscurité absolus: plus d'étoile visible dans aucun spectre, aucune donnée sur les capteurs et plus aucun moyen de quitter la zone. Alors que l'équipage cherche une solution pour se sortir de ce mauvais pas, ils se rendent compte que leur situation se dégrade exponentiellement…
Ayant découvert que les créateurs de l'Anomalie se situaient en dehors de la Voie Lactée, la présidente Rillak organise une grande assemblée réunissant des représentants de tous les quadrants pour adopter une réponse commune. Alors que l'assemblée en question est divisée entre les partisans d'une riposte militaire et ceux d'un premier contact pacifique, le DrTarka propose de détruire l'Anomalie à l'aide d'une arme prohibée, dont les effets secondaires peuvent être dévastateurs. Entretemps, Zora, l'intelligence artificielle du Discovery, a découvert les coordonnées des créateurs de l'Anomalie; mais elle refuse de les partager, considérant au vu de la puissance de ces créateurs que cela mettrait l'équipage en danger de mort.
L'assemblée galactique ayant voté pour un premier contact pacifique avec les créateurs de l'Anomalie et rejeté le plan du DrTarka, ce dernier décide de mettre son plan en application avec l'aide de Booker. Mais pour fabriquer l'arme qui détruira l'Anomalie, le DrTarka a besoin d'un composant extrêmement rare, l'isolynium. De son côté, Burnham se voit interdire de poursuivre Booker en raison de sa relation avec lui, et est à la place chargée de récupérer des informations sur l'emplacement des créateurs de l'Anomalie, mais l'Amiral Vance lui ordonne officieusement de faire d'une pierre deux coups. C'est ainsi que Booker et Burnham se retrouvent chez le trafiquant Haz Mazaro à demander l'isolynium; Booker pour fabriquer l'arme, Burnham pour la stopper. Comme d'autres acheteurs entrent dans la partie, le composant est mis aux enchères; et c'est à celui qui fera la meilleure offre que reviendra la mise.
Booker a récupéré l'isolynium nécessaire au DrTarka pour fabriquer sa bombe et faire sauter l'Anomalie. Sauf que Starfleet a découvert que cette dernière n'était pour ses créateur rien de plus qu'un engin de chantier assurant leur approvisionnement énergétique; par conséquent, le plan du DrTarka serait bien perçu comme un acte de guerre, et la Fédération n'aurait dans ce cas aucun moyen de riposter face à une civilisation à ce point supérieure. Dès lors, le Discovery reçoit l'ordre de tout tenter pour empêcher Booker et Tarka de mettre leur plan à exécution, et au vu de ses liens personnels avec Booker, Burnham se voit adjoindre une vielle connaissance pour être sûr que la mission sera bien remplie.
Malgré leur tentative pour arrêter Booker et Tarka, l'équipage du Discovery n'a pu empêcher le déploiement de la bombe isolytique et la destruction de l'Anomalie. En réaction, ses créateurs en ont déployé une nouvelle, beaucoup plus performante. Ne sachant si c'est simplement une reprise de leur approvisionnement énergétique, ou s'il s'agit de représailles, le Discovery est dépêché de toute urgence dans le domaine des créateurs d'anomalies, au-delà des limites de la galaxie; et la Présidente Rillak, fort de sa très longue expérience politique et diplomatique, se joint à la mission avec une délégation dans l'espoir d'être en mesure de négocier la paix. Entretemps, Tarka passe à la prochaine étape de son plan (avec l'aide résignée de Booker), et révèle ainsi qu'il était prisonnier de la Chaîne d'Émeraude avec un codétenu, le DrOros, qui lui a parlé d'une dimension parallèle idyllique que seule la source d'énergie produite par les créateurs d'anomales pourrait lui permettre d'accéder et qu'il cherche à rejoindre à tout prix en mémoire de son compagnon disparu.
Ayant franchi la barrière galactique, le Discovery se dirige vers une planète proche du système des créateurs de l'Anomalie. En effet, ne sachant rien sur eux, hormis qu'ils sont très puissants, l'équipage a impérativement besoin d'en apprendre plus sur eux afin de communiquer avec cette espèce. De leur côté, Tarka et Booker ont réussi à suivre le Discovery, et projettent de se coller à la coque du vaisseau pour passer incognito, ce qui implique de pirater les capteurs. Problème: cela n'est faisable qu'en montant à bord; mais cette complication se transforme en opportunité quand ils découvrent un allié potentiel en la représentante terrienne de la délégation diplomatique, la Générale Ndoye.
Le Discovery a atteint le système des créateurs de l'Anomalie. Ayant appris les bases de leur langage, l'équipage et la délégation diplomatique s'efforcent de trouver un moyen de leur communiquer la détresse de leur situation. Entretemps, Booker à la mauvaise surprise de découvrir que Tarka a été découvert par le Commandeur Reno et qu'il n'a rien trouvé de mieux que de la prendre en otage sur leur vaisseau.
Tarka est parvenu à compromettre la sécurité des créateurs de l'Anomalie et se dirige vers la source d'énergie pour faire aboutir son projet et rejoindre Oros. Mais Reno et Booker ont découvert que non seulement cela anéantirait les créateurs, mais aussi la Terre et Ni'var. En réactions, les négociations diplomatiques sont interrompues et l'Anomalie maintenue en activité, et la seule chance du Discovery de sauver les deux planètes et des milliards de vies est d'arrêter Tarka, à n'importe quel prix.