美国的月球基地发现了相同的黑石板，由于黑石板明显为非自然产物，当局决定对此发现严格保密，并故意释放月球基地有新型传染病的假消息，而与此同时亲临现场的佛洛伊德博士开始对黑石板进行研究。他们发现这块黑石板是一个发射器，因为它发出了一种尖锐的讯号，射向木星。18个月之后，一艘太空船被委派到木星调查讯号的终点。太空船上的人员包括大卫·鲍曼博士、法兰克·普尔，和一台先进且具有 人工智慧超智慧电脑HAL 9000来控制整艘太空船。此外，太空船上还有三位处于冬眠状态科学家。但是远航之旅逐渐变为可怕的旅行，超智