Začalo to před čtyřmi miliony let zářivým černým monolitem, jenž přeměnil opice v člověka a zažehl jiskru v lidském vědomí. Na úsvitu jednadvacátého století našli archeologové na Měsíci stejný černý monolit a tím začíná dobrodružství Dava Bowmana, jeho zástupce Franka Poola a superpočítače HALa. Pouze Dave přežije setkání s třetím, mnohem větším monolitem na jupiterském měsíci Europě a navždy se tak stane vesmírným dítětem.

Nyní vstupuje odysea do nebezpečného konečného stádia v roce 3001. Lidstvo - ačkoliv je to neuvěřitelné - přežilo. Žije však v přetrvávajících obavách z trojice monolitů, které vládnou sluneční soustavě. Přesto však svitne naděje: kdesi v galaxii je objeveno tělo Franka Poola, kterého pokládali už tisíc let za mrtvého. Poole je oživen a připraven dokončit cestu, kterou HAL předčasně ukončil před tisíci lety. Ví, že ji nemůže podniknout bez Dava, nejdříve ale musí odhalit děsivou pravdu - co se z něj a HALA stalo uvnitř monolitu.