Im Jahr 2001 entdecken Wissenschaftler auf dem Mond einen offenbar von intelligenten Lebewesen geschaffenen, schwarzen Monolithen, der Signale Richtung Jupiter aussendet. Daraufhin wird eine bemannte Expedition zum Jupiter entsandt, deren Kommando der Supercomputer HAL 9.000 führt. Im Laufe der Fahrt muß das menschliche Personal zur Kenntnis nehmen, daß der Computer mehr Eigenleben entwickelt hat, als jederman lieb sein kann. Nur ein Astronaut überlebt die Auseinandersetzung mit der Maschine und stößt zum geheimnisvollen Ziel der Reise vor.