
Na początku XXI wieku, badania prowadzone na Księżycu odkrywają istnienie tajemniczego monolitu, który nadaje sygnał skierowany ku Jowiszowi. W trakcie misji statku Discovery, wysłanego w tamtą stronę, dochodzi do poważnej awarii, która powoduje śmierć części załogi. Jedynym ocalałym astronautą jest David Bowman, który decyduje się wyruszyć na spotkanie ogromnego monolitu krążącego wokół Jowisza, przypominającego obiekt znaleziony na Księżycu.