Als im Jahr 2001 ein Monolith auf dem Mond entdeckt wird, wird diese Entdeckung als der Beweis für außerirdisches Leben gedeutet. Eineinhalb Jahre nach der Entdeckung des Monoliths werden 2 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. Bald ergeben sich erste Komplikationen mit dem Computer...