In dit vervolg op 2001: A Space Odyssey wordt een Amerikaans/Sovjet-expeditie naar Jupiter gestuurd om uit te zoeken wat er mis is gegaan met de U.S.S. Discovery, terwijl de spanningen op aarde steeds groter worden. Enkele mysteries die de crew moet zien op te lossen zijn het verschijnen van een grote zwarte monoliet, en het lot van H.A.L., de boordcomputer van de Discovery.
