Planet Earth, Pleistocene, savana Afrika khatulistiwa.
Sebuah puak kecil Pithecanthropus berada di ambang kepupusan. Alam tidak memberi mereka taring yang kuat, cakar yang tajam, atau kaki yang cepat, tetapi sekilas kesedaran melintas di mata mereka. Mungkin sifat-sifat inilah yang menarik perhatian beberapa peradaban luar angkasa yang sangat maju, yang dengan hati-hati menanam benih Pikiran di mana sahaja mereka dapat dijumpai. Pithecanthropus menjadi eksperimen dalam eksperimen ruang angkasa.
Suatu malam terdapat sekumpulan bahan telus sepenuhnya di lembah sungai. Pada waktu senja, ketika suku kembali ke gua, batu yang tidak biasa tiba-tiba mengeluarkan bunyi getaran pelik yang menarik Pithecanthropus seperti magnet. Dalam kegelapan yang menebal, kristal hidup, mula bersinar, gambar-gambar pelik muncul di kedalamannya. Pithecanthropus yang terpesona tidak tahu bahawa pada saat-saat ini peranti memeriksa otak mereka, menilai kemampuan mereka, meramalkan kemungkinan arah evolusi. Kristal memanggil dirinya sendiri satu atau yang lain, dan mereka, selain kehendak mereka, melakukan gerakan baru: jari-jari nakal mengikat simpul pertama di Bumi, pemimpin itu mengambil batu di tangannya dan berusaha untuk mencapai sasaran. Pelajaran berterusan setiap malam. Selama setahun, kehidupan suku berubah di luar pengiktirafan - kini Pithecanthropus dapat menggunakan satu set alat sederhana, memburu binatang besar. Kelaparan dan ketakutan abadi pemangsa mereda ke masa lalu, ada masa untuk karya pemikiran dan khayalan. Monolit misterius itu hilang secara tiba-tiba ketika ia muncul. Misinya tercapai - seekor binatang yang dikurniakan kepintaran telah muncul di Bumi.
Abad XXI Para penyelidik Amerika mendapati di bulan, yang sudah dihuni oleh umat manusia, bukti pertama yang tidak dapat disangkal tentang adanya peradaban luar angkasa.
Ketika ketua Majlis Nasional Astronautik segera memanggil bulan, pengintaian magnetik telah mengesan penyimpangan kuat dari medan magnet di sekitar kawah Tycho, dan penggalian di pusat anomali telah menemui bahagian yang sejajar dengan bahagian yang ideal dari yang tidak diketahui di Bumi yang berwarna hitam berat pada kedalaman enam meter. Perkara yang paling mencolok mengenai penemuan ini ialah usianya: analisis geologi menunjukkan bahawa monolit itu dikuburkan di sini kira-kira tiga juta tahun yang lalu.
Ketika cahaya bulan terbit dan monolit hitam menangkap sinar matahari untuk pertama kalinya setelah tiga juta tahun dipenjara, laungan elektronik yang menusuk kedengaran di headset orang-orang di sekitar. Isyarat ini dikesan oleh monitor ruang dan probe, dan komputer pusat, setelah memproses maklumat, menyimpulkan: denyut tenaga yang diarahkan, jelas berasal dari buatan, bergegas dari permukaan bulan ke arah Saturnus.
Semua ini hanya diketahui oleh segelintir orang, kerana akibat kejutan yang pasti akan ditanggung oleh manusia tidak dapat diramalkan.
Ruang antara planet. Kapal angkasa penemuan. Bulan-bulan pertama penerbangan berlalu dengan tenang. Dua anak kapal terjaga - Frank Poole dan David Bowman - bertugas setiap hari. Tiga yang lain terbenam dalam mimpi hipotermis buatan, dari mana mereka hanya akan terbangun ketika Penemuan memasuki orbit Saturnus. Hanya tiga orang ini yang mengetahui tujuan sebenar ekspedisi itu - kemungkinan hubungan dengan peradaban luar angkasa, sementara Poole dan Bowman mempertimbangkan untuk melakukan perjalanan penyelidikan biasa. Mereka yang menyiapkan ekspedisi memutuskan bahawa perlu untuk Keselamatan dan Kepentingan negara.
Sebenarnya, kapal itu tidak dikendalikan oleh orang, tetapi oleh anak kapal keenam, Eal - otak dan sistem saraf Discovery, sebuah komputer algoritma yang diprogram secara heuristik. Eal, yang diciptakan melalui proses yang serupa dengan perkembangan otak manusia, dengan tepat dapat disebut sebagai mesin berfikir yang benar-benar, dan ia berbicara dengan orang dalam bahasa manusia yang nyata dan kiasan. Semua kemampuan EAL ditujukan untuk memenuhi program ekspedisi yang diberikan, tetapi percanggahan antara tujuan dan keperluan untuk menyembunyikannya dari sesama manusia secara beransur-ansur merosakkan integriti "jiwa" nya. Mesin itu mula melakukan kesalahan, dan akhirnya berlaku krisis: mendengar angkasawan bercakap dengan Bumi mengenai keperluan mematikan EAL dan memindahkan kawalan ke Pusat, dia membuat satu-satunya keputusan yang mungkin: menyingkirkan orang dan menyelesaikan ekspedisi sendiri. Dia meniru kecelakaan antena, dan ketika Frank Poole masuk ke angkasa lepas untuk menggantikan blok, EAL membunuhnya: kapal kapsul jet dengan kelajuan penuh terbang ke angkasawan. Dan sekejap lagi, Bowman yang terpegun melihat di layar bahawa kapal itu meninggalkan kapal, menyeret mayat rakan yang telah meninggal dunia bersama-sama di atas kabel keselamatan. Frank Poole orang pertama akan pergi ke Saturnus.
Bowman cuba membangunkan salah satu orang yang sedang tidur, tetapi dia mendengar suara yang membuat hatinya menjadi sejuk: pintu-pintu menetas luar terbuka dan udara dari kapal bergegas ke jurang ruang. Dia berjaya melarikan diri di ruang kecemasan, memakai spacesuit dan memutuskan pusat otak elektronik yang lebih tinggi. Dia tetap bersendirian dalam berjuta-juta kilometer dari Bumi. Tetapi enjin kapal dan sistem navigasi dalam keadaan baik, komunikasi dengan Bumi telah dipulihkan, dan bekalan oksigen kecemasan akan berlangsung selama berbulan-bulan. Ekspedisi itu berlanjutan, dan Bowman, yang kini menyedari tujuan utamanya, mencapai Saturnus yang sudah mati. Dia diperintahkan untuk memulakan tinjauan sistem dari satelit kelapan Saturnus, Iapetus. Seluruh permukaan Iapetus, tanpa atmosfer, berwarna hitam, mengingatkan arang dalam struktur - kecuali dataran tinggi putih berbentuk bujur biasa dengan tanda hitam di tengahnya, yang ternyata sama dengan monolit hitam yang sama Bulan, hanya saiz raksasa.
Percubaan, yang dimulakan tiga juta tahun yang lalu, telah berakhir. Monolit di Iapetus - Penjaga Stargate - dipasang oleh makhluk yang sama, yang sama sekali tidak seperti manusia, yang menghantar kristal misterius ke Bumi dan mengebumikan blok hitam di Bulan. Usaha mereka tidak sia-sia: Bumi benar-benar menimbulkan akal, mampu mencapai planet lain, dan isyarat monolit lunar, yang mengirim berita ke Iapet, adalah pengesahan mengenai ini.
David Bowman memutuskan untuk duduk di Iapetus dalam kapsul, dan pendekatannya membangkitkan kekuatan yang terdapat di Stargate. Muka atas monolit hitam tiba-tiba semakin dalam, kapsul mula jatuh ke dalam batang bawah. Ini membuka Stargate.
Waktu berhenti - jam berhenti mengira detik - tetapi persepsi dan kesedaran terus berfungsi. Bowman melihat dinding hitam dari "lombong", dan di lumen segudang bintang "berselerak" dari pusat. Dia menyedari bahawa dengan masa dan ruang ada sesuatu yang tidak dapat diakses oleh pengertiannya, tetapi tidak merasa takut, merasa bahawa dia berada di bawah perlindungan Alasan yang sangat kuat. Pada akhirnya, dia mendapati dirinya beratus-ratus tahun cahaya dari Bumi. Kapsul berusaha untuk mendapatkan bintang merah raksasa, ke dalam dunia api, tetapi ketika perjalanan berakhir, Bowman menganggap dia gila - dia berada di sebuah hotel biasa di dunia. Hanya setelah beberapa lama, dia menyedari bahawa semua ini adalah hiasan yang dibuat oleh tuan rumah untuk tetamu di sebuah filem televisyen dua tahun yang lalu. Bowman tidur dan tertidur - untuk kali terakhir dalam hidupnya. Ia bergabung dengan akal kosmik, kehilangan badan fizikalnya, memperoleh kemampuan untuk bergerak dalam masa dan ruang dengan bantuan pemikiran, dan menyelamatkan planet rumah dari bencana nuklear yang akan datang.