V mesačnom kráteri Tycho je nájdený záhadný objekt: čierny monolit, ktorý vysiela pravidelný elektromagnetický signál na jeden zo Saturnových mesiacov. Vôbec prvýkrát je preto hlboko do Slnečnej sústavy vypravená ľudská posádka. Ešte než dosiahne cieľ, objavia sa podivné technické ťažkosti, ktoré postupne narastajú do desivých rozmerov. Kapitán lode David Bowman musí čeliť zlyhávajúcemu lodnému systému, ktorý mení vedeckú misiu na boj o život. Čierny mimozemský kváder na Japete medzitým mlčí a čaká. Existuje odpoveď na večnú otázku o pôvode človeka a jeho mieste vo vesmíre? Cesta za limity ľudskej skúsenosti, za hranice priestoru a času, posúva hranice hovoreného slova, hudby a zvuku.