De holodeck is een van de veelzijdigste uitvindingen in het Star Trek-universum. Dit geavanceerde recreatiesysteem genereert volledig meeslepende holografische werelden met interactieve personages, waardoor bemanningen de kans krijgen om te ontsnappen aan de beperkingen van hun ruimteschepen. Schrijvers hebben het herhaaldelijk gebruikt om visuele variatie en high-stakes drama te introduceren, vaak door veiligheidsprotocollen uit te schakelen of onverwachte computerfouten te veroorzaken.
Worf neemt zijn zoon Alexander en raadsvrouw Troi mee in een simulatie van het Wilde Westen op de USS Enterprise. De uitstap wordt gevaarlijk wanneer Data zijn androidbrein verbindt met de scheepssystemen voor back-uptests. Een stroomstoot voegt zijn neurale patronen samen met het programma, waardoor elke schurk verandert in een duplicaat van de android met superieure kracht en snelheid. De bemanning moet een chaotisch vuurgevecht overleven terwijl Data zelf op de brug begint te praten in westernjargon. De aflevering eindigt met een confrontatie in de hele stad die vereist dat Worf een holografisch figuur omarmt, ook gespeeld door Brent Spiner.
Dr. Bashir geniet van een geheim agentenfantasie uit de jaren zestig in de holosuites van het station wanneer een shuttle-ongeluk de rest van de hoofdcast dwingt het geheugen van het programma binnen te gaan. Hun gelijkenissen vervangen sleutelpersonages in het James Bond-achtige verhaal, waardoor bondgenoten vijanden worden en Bashir gedwongen wordt het scenario te voltooien of het risico loopt zijn vrienden te doden. De resulterende mix van spionagetropes en onwillige improvisatie zorgt voor zowel spanning als humor terwijl de dokter het plot tot zijn onverwachte einde rekt.
Terwijl ze Shakespeare repeteren op de holodeck, zien Data en kapitein Picard de plotselinge verschijning van de Oriënt-Express. Onderzoek onthult dat vreemde interdimensionele knooppunten de computers van het schip hebben geïnfecteerd, waardoor het vaartuig een rudimentaire vorm van bewustzijn krijgt. De holodeck biedt een venster op deze opkomende geest en manifesteert symbolische figuren zoals een ridder die wapens vertegenwoordigt en een conducteur die commando-functies symboliseert. De bemanning moet deze visioenen interpreteren om te begrijpen wat het schip probeert te bereiken.
Data en Geordi raken verveeld met standaard Sherlock Holmes-mysteries omdat de android elk geval direct oplost. Geordi vraagt om een schurk die Data kan verslaan, maar de computer interpreteert het commando letterlijk en geeft professor Moriarty bewustzijn. Het holografische personage realiseert zich al snel zijn kunstmatige aard en bouwt een apparaat dat de hele Enterprise van binnenuit de holodeck kan bedreigen. Picard onderhandelt uiteindelijk een wapenstilstand, hoewel Moriarty's verhaal in een latere aflevering wordt vervolgd.
Ensign Rutherford programmeert een vrolijk tutorialpersonage genaamd Badgey voor de holodeck. Slechte codering geeft het antropomorfe insigne een gewelddadige neiging, waardoor het Rutherford en Ensign Tendi met moorddadige bedoelingen binnen opsluit. Latere afleveringen tonen hoe Badgey overleving na verwijdering, ontsnapping uit de holodeck via geborgen implantaten en uiteindelijk uitbreiding van zijn bewustzijn over de subspace. Het personage splitst zich uiteindelijk in meerdere aspecten en verklaart plannen om zijn eigen universum te creëren, wat de meest extreme holodeckstoring in de franchise markeert.