Star Trek Into Darkness arrive avec un nouveau mixage Dolby Atmos (48kHz, 24-bit), sur une base Dolby TrueHD 7.1. Il est malheureusement réservé à la version originale, les amateurs de VF n'auront qu'une version Dolby Digital 5.1.
Tout comme l'expérience visuelle, l'introduction présente son lot d'effets Atmos comme par exemple les lances qui sifflent juste à côté des oreilles de Kirk mais également au-dessus de sa tête. Idem quand Spock se retrouve isolé dans le volcan ou quand l'Enterprise sort de l'océan pour quitter cette planète Nibiru.
Les annonces dans les vaisseaux sont clairement relayées dans les canaux haut. Les ambiances (jungle, poste de commandement, bars…) sont plus amples mais certains bruitages perceptibles dans les Surrounds dans le mixage 7.1 sont dorénavant en hauteur. C’est plus doux dans la cabine du vaisseau qui approche de Kronos avec dans le mixage Atmos des bruits de moteurs qui sont également présent en hauteur. Les bruits extérieurs de moteurs ou de mouvement des vaisseaux sont utilisent également les canaux haut, procurant plus de proximité au spectateur. Les combats généralement profitent d'un renfort en hauteur, permettant de mieux déceler certains effets sonores ou d'explosion.