Als im Jahr 2001 ein Monolith auf dem Mond entdeckt wird, scheint der Beweis für außerirdisches Leben endlich gegeben. Eineinhalb Jahre nach dieser Entdeckung werden die beiden Astronauten Bowman und Poole mit dem Raumschiff Discovery zum Jupiter geschickt, um weitere Erkenntnisse zu gewinnen. Das Raumschiff ist mit dem Supercomputer HAL-9000 ausgerüstet, doch bald ergeben sich erste Komplikationen...