Föld bolygó, pleisztocén, Egyenlítői Afrika szavannái.
A Pithecanthropus egy kis törzse a kihalás szélén áll. A természet nem adta őket erős halakkal, éles karmokkal, sem a gyors lábakkal, hanem a tudat pillantása villogott a szemükben. Valószínűleg ezek a tulajdonságok vonzták fel néhány magasan fejlett földönkívüli civilizáció figyelmét, amely gondosan ápolja az Elme magjait, bárhol is megtalálhatók. A Pithecanthropus egy nagy űrkísérletben kísérletivé vált.
Egy éjjel egy teljesen átlátszó anyagból álló blokk jelenik meg a folyó völgyében. Alkonyatkor, amikor a törzs visszatér a barlangokba, egy szokatlan kő hirtelen furcsa rezgő hangot ad, amely egy mágnesként vonzza a Pithecanthropusot. A vastagodó sötétségben a kristály életre kel, ragyogni kezd, mélyén bizarr rajzok jelennek meg. Az elvarázsolt Pithecanthropus nem tudja, hogy ezekben a pillanatokban a készülék megvizsgálja agyukat, kiértékeli képességeiket, előrejelzi az evolúció lehetséges irányait. A kristály felhívja magát egyikére vagy a másikra, és akaratuk mellett új mozdulatokat hajtanak végre: szemtelen ujjak megkötik az első csomót a Földön, a vezető felvesz egy követ a kezébe, és megpróbálja elérni a célt. Az órák minden este folytatódnak. Az év folyamán a törzs élete felismerés nélkül megváltozott - a Pithecanthropus egyszerű szerszámkészlettel használhat nagy állatokat. A ragadozók örök éhsége és félelme elmúlt a múltba, van idő a gondolkodás és a képzelet munkájához. A titokzatos monolit olyan hirtelen eltűnik, mint amilyennek látszott. Küldetése befejeződött - intelligenciával felruházott állat megjelent a Földön.
XXI. Század Az amerikai kutatók a Holdon, amelyet az emberiség már lakott, az első tagadhatatlan bizonyítékot találtak egy földönkívüli civilizáció létezésére.
Amint azt a Nemzeti Űrhajózási Tanács elnöke sürgősen felhívta a holdra, a mágneses felderítés a mágneses mező erőteljes torzulását fedezte fel a Tycho-kráter közelében, és az anomália közepén végzett feltárások párhuzamos irányt mutattak az ismeretlen földön az Földön ismeretlen extra nehéz fekete anyagból, hat méter mélyén. A leglátványosabb dolog ennek a leletnek a kora: a geológiai elemzés szerint a monolitot körülbelül három millió évvel ezelőtt temették el.
Amikor a holdfény hajnalba fordul, és a fekete monolit hárommillió év börtön után először fog befényezni a napsugarat, áttört elektronikus sír hallható a körülvevő emberek fejhallgatójában. Ezt a jelet az űrfigyelők és a szondák érzékelik, és a központi számítógép az információ feldolgozása után arra a következtetésre jut:: egy nyilvánvalóan mesterséges eredetű energiaimpulzus a Hold felszínéről a Saturn irányába rohant fel.
Mindezt csak néhány ember tudja, mert az sokk következményei, amelyeket az emberiségnek el kell kerülnie, kiszámíthatatlanok.
Bolygóközi tér. Discovery űrhajó. A repülés első hónapjai nyugodtan járnak. Két ébren lévő személyzet tagjai - Frank Poole és David Bowman - napi őrizet alatt állnak. A másik három egy mesterséges hipotermikus álomba merül, melyből csak akkor merülnek fel, amikor a Felfedezés a Saturn körüli pályára lép. Csak ez a három ember tudja az expedíció valódi célját - a földönkívüli civilizációval való esetleges kapcsolatot -, míg Poole és Bowman rendes kutatási útnak tartja. Azok, akik elkészítették az expedíciót, úgy döntöttek, hogy ez szükséges a nemzet biztonságához és érdekeihez.
Valójában a hajót nem az emberek irányítják, hanem a hatodik legénység tagja, az Eal - a Discovery agy és idegrendszer, egy heurisztikusan programozott algoritmikus számítógép. Az emberi agy fejlődéséhez hasonló folyamattal létrehozott eal valóban valóban gondolkodó gépnek nevezhető, és valódi, ábrás emberi nyelven beszél az emberekkel. Az EAL összes képessége az expedíció adott programjának teljesítését célozza, ám a cél és az emberektől való elrejtés szükségessége közötti ellentmondás fokozatosan megsemmisíti ő „pszichéjének integritását”. A gép hibákat kezd el végezni, és végül válság következik be: hallotta, hogy az űrhajósok beszélnek a Földdel az EAL kikapcsolásának szükségességéről és az irányítás átadásáról a Központhoz, az egyetlen lehetséges döntést hozza: megszabaduljon emberektől, és önmagában fejezze be az expedíciót. Utánz egy antennabalesetet, és amikor Frank Poole a világűrbe megy, hogy helyettesítse a blokkot, az EAL megöli: egy teljes sebességű sugárhajtású kapszula-csónak repül az űrhajóshoz. És a következő pillanatban a megdöbbent Bowman a képernyőn látja, hogy a hajó elhagyja a hajót, az elhunyt barát testét és a biztonsági kábelt húzva. Frank Poole az első az emberek Saturnába megy.
Bowman megpróbálja felébreszteni az egyik alvó embert, de hall egy olyan hangot, amely megfázja a szívét: a külső nyílás ajtaja nyitva van, és a hajóból származó levegő a tér szakadékába rohan. Sikerül elmenekülnie egy sürgősségi kamrában, felöltöznie egy űrruhát és leválasztania az elektronikus agy magasabb központjait. Egyedül marad a Földtől millió kilométerre. De a hajó motorjai és navigációs rendszerei jó állapotban vannak, a földdel való kommunikáció helyreállt, és a veszélyes oxigénellátás hónapokig tart. Az expedíció folytatódik, és Bowman, aki most tisztában van végső céljával, eléri az óriási, halott Saturnust. A parancsot arra kérték, hogy kezdje meg a rendszer felmérését a Saturn nyolcadik műholdjáról, az Iapetus-tól. Iapetus teljes felszíne, atmoszféra nélkül, fekete, faszénre emlékeztet - kivéve egy feltűnően szabályos ovális alakú fehér fennsíkot, amelynek közepén fekete jel található, amely pontosan ugyanolyan fekete monolitnak tűnik, mint a A hold, csak óriási méretű.
A három millió évvel ezelőtt megkezdett kísérlet véget ért. Az Iapetusban levő monolitot - a Csillagkapu Őreit - ugyanazok a lények telepítették, akik egyáltalán nem voltak olyanok, mint az emberek, akik titokzatos kristályt küldtek a Földre, és fekete blokkot temettek el a Holdra. Erőfeszítéseik nem voltak hiábavalók: a Föld valóban okot adott okaira, amelyek képesek más bolygókra is elérni, és a hold monolit jelzése, amely híreket küldött Iapetnek, megerősítette ezt.
David Bowman úgy dönt, hogy az Iapetuson ül egy kapszulában, és megközelítése felébreszti a Csillagkapuban lévő erőket. A fekete monolit felsõ része hirtelen mélyebbre megy, a kapszula az alsó tengelybe esni kezd. Ezzel kinyílt a Csillagkapu.
Az idő leáll - az óra nem számol másodperceket -, de az észlelés és a tudat továbbra is működik. Bowman látja az „enyém” fekete falait, és a csillagok számának közepén „szétszóródó” csillag lumenében. Rájön, hogy időben és térben történik valami, ami számára érthetetlen, de nem érez félelmet, mert úgy érzi, hogy egy végtelenül erős ok védelme alatt áll. Végül sok száz fényévre találja magát a Földtől. A kapszula óriási vörös csillagra törekszik, a láng birodalmába, de amikor az út véget ér, Bowman azt gondolja, hogy őrült - egy közönséges földi szállodában van. Csak egy idő után rájön, hogy mindez egy dekoráció, amelyet a házigazdák készítettek egy televíziós film vendégének két évvel ezelőtt. Bowman lefekszik és elaludt - életének utolsó alkalommal. Egyesül a kozmikus elmével, elveszíti fizikai testét, gondolatok segítségével megszerzi az időben és térben történő mozgatás képességét, és megmenti a hazai bolygót a közelgő nukleáris katasztrófától.