Космический корабль «Дискавери» отправляется в путешествие под руководством капитанов Дэйва Боумэна и Фрэнка Пула, а также их интеллектуального бортового компьютера HAL 9000. Их миссия - исследовать определенную область галактики и выяснить, почему инопланетные существа проявляют интерес к Земле. В процессе они сталкиваются с множеством неожиданных открытий.