一塊神秘的黑色石板，在史前時代降臨地球，啟蒙了人類文明的誕生。三百萬年之後，當人類在月球上建立殖民地時，竟在地表下發現了一塊同樣的石板，而且石板在出土瞬間立即朝土星方向射出一道電磁訊號。
為了追查真相，美國派出太空船「發現號」遠征土星。誰知太空船上的超級電腦「哈兒」竟然先害死了三名冬眠中的太空人，接著把在艙外進行維修工作的法蘭克．普爾變成太空中的漂流物，只剩下最後一名太空人大衛．鮑曼。
倖存的鮑曼最後終於獨力完成任務，抵達土星，結果又發現了另一塊更大的黑色石板……
為了追查真相，美國派出太空船「發現號」遠征土星。誰知太空船上的超級電腦「哈兒」竟然先害死了三名冬眠中的太空人，接著把在艙外進行維修工作的法蘭克．普爾變成太空中的漂流物，只剩下最後一名太空人大衛．鮑曼。
倖存的鮑曼最後終於獨力完成任務，抵達土星，結果又發現了另一塊更大的黑色石板……