D'abord, il faut supprimer les anciens sous-titres :

ffmpeg -i ancien_fichier.mp4 -vcodec copy -acodec copy -sn fichier_sans_sous-titres.mp4

Puis on réencode avec les nouveaux

mencoder -sub sous-titres.srt -utf8 -oac pcm -ovc x264 fichier_sans_sous-titres.mp4 -o nouveau_fichier.mp4

L'opération augmente la taille du fichier d'origine.