Мільйони років тому на Землю спустився чорний моноліт інопланетного походження, який зумів навчити примітивних австралопітеків ручній праці, що сприяло подальшому розвитку їхнього мозку. У 2001 році н.е. еволюція дозволила людству підкорити довколишній космос і колонізувати Місяць, де було знайдено такий самий моноліт, що має форму прямокутного паралелепіпеда. Екіпаж корабля «Діскавері» під командуванням капітанів Дейва Боумена, Френка Пула та бортового комп'ютера HAL 9000 летить до орбіти Юпітера для дослідження ще одного виявленого чорного прямокутника.