В анимационном сериале показано, что Спок подвергался гонениям из-за своего нечистокровного происхождения и даже был вынужден преждевременно пройти необходимые для вулканца испытания. В 2267 Спок был принят в Вулканский Почетный Научный Легион и получил квалификацию компьютерного специалиста A7.

Известно, что Спок начал карьеру в Звездном Флоте вопреки воле отца, который желал видеть сына в Академии Наук Вулкана. Однако Спок, заинтересовавшись компьютерами, которыми были оснащены звездолеты Звездного Флота, решил сделать по-другому, и когда капитан Кристофер Пайк предложил ему место на звездолете «Энтерпрайз», Спок с радостью согласился.

Спок почти одиннадцать лет прослужил под началом капитана Пайка. Согласно ряду источников, за это время он получил звание лейтенанта, а затем — лейтенанта-коммандера. Под командованием следующего капитана «Энтепрайза», Джеймса Кирка, Спок занимал одновременно должности первого офицера и офицера по науке. В 2267 он получил звание коммандера. А через три года, в 2270, он вернулся на Вулкан, чтобы обучаться дисциплине «Колинар» (англ. Kolinahr).

В 2271 Спок вернулся в ряды Звездного Флота и был восстановлен в звании коммандера и в должности офицера по науке звездолета «Энтерпрайз». Во время ВиДжерского Кризиса, в котором погиб старший помощник капитана Вильярд Деккер, Спок вновь занял пост первого офицера, который совмещал с должностью офицера по науке.

Через несколько лет Спок был повышен до капитана «Энтерпрайза», в то время как капитан Кирк был повышен до адмирала и переведен в штаб флота. В 2285 Спок согласно приказу руководства Звездного Флота временно уступил капитанское кресло адмиралу Кирку для участия звездолета в исследовании странных событий на научной станции «Регула» (см. «Звёздный путь 2: Гнев хана (фильм)»), которое закончилось сражением с Ханом Нуниеном Сингом. В этом сражении Спок погибает, спасая «Энтерпрайз».

Однако на этом биография Спока не окончилась. Перед смертью Спок при помощи вулканских знаний передал свою «катру» (духовную сущность) доктору МакКою. Тело же Спока после космических похорон попало на планету Генезис, в силу особенностей которой вернулось к жизни (см. Звёздный путь 3: В поисках Спока (фильм)).

Капитан Кирк, ослушавшись приказа Звездного Флота, угнал «Энтерпрайз» и вернул тело Спока на Вулкан, где в одном из храмов при помощи специального обряда духовная составляющая Спока была соединена с его телом. После оживления Спок прошёл ускоренную программу обучения офицеров Звездного Флота и был восстановлен в звании коммандера, а мучавшая его амнезия вскоре прошла.

В 2286 Спок перевелся на новый «Энтерпрайз NCC-1701-A» в должности первого помощника, сохранив при этом звание капитана. В течение пятилетней миссии звездолета он принимал участие в походе к центру галактики (см. Звёздный путь 5: Последняя граница (фильм)).

После взрыва клингонской луны «Праксис» в 2291 отец Спока, Сарек, привлек его для участия в переговорах между Объединенной Федерацией Планет и Клингонской Империей. Во время переговоров на борту «Энтерпрайза» был убит клингонский канцлер Горкон. Клингоны обвинили в этом капитана Кирка и доктора МакКоя, которые были арестованы. Спок принял командование звездолетом и силой освободил их из заточения. Впоследствии Спок стал ключевой фигурой в формировании длительного союза с Клингонской Империей (см. Звёздный путь 6: Неоткрытая страна (фильм)) и завел длительную дружбу с ромулянским канцлером Пардеком.

После списания «Энтерпрайза NCC-1701-A» Спок ушёл из флота и сосредоточил свои усилия на дипломатии, и о следующих 70-75 годах его жизни практически ничего не известно. Предполагается, что он женился (капитан Жан-Люк Пикар однажды сказал, что присутствовал на свадьбе сына Сарека).
В 2368, во время событий сериала «Звездный путь: Следующее поколение» Спок был послом на Ромуле (центральная планета Ромулянской Империи).

Долгое время поклонники эпопеи считали, что Спок — первый вулканец, поступивший на службу в Звездный Флот. Однако сюжет сериала «Звездный путь: Энтерпрайз» опровергают это предположение. Однако нет никаких оснований для сомнений в том, что Спок первым из вулканцев прошёл подготовку в Академии Звездного Флота.
Спок — единственный персонаж, участвовавший во всех 79 эпизодах сериала «Звёздный путь: Оригинальный сериал».
Из событий фильма «Звёздный путь 4: Путешествие домой» известно, что Споку не нравится итальянская еда.
Спок, в отличие от других вулканцев, употребляет алкоголь и предпочитает бренди и бурбон.
Астероид #2309, носящий имя «Спок» косвенно связан с персонажем Звездного Пути: астероид был назван так в честь кота его первооткрывателя, который, в свою очередь, был назван в честь Спока из Звездного Пути.