在2001年，DaveBowman帶領的美國、蘇聯聯合考察隊登陸木星，去查明是否有什麼強大的生物在木星上存在，因爲新近在木星附近發現的一塊神祕的黑色巨石令美國議員們忐忑不eee。但考察隊一去不復返，只留下DaveBowman最後的驚呼：“上帝啊，這裏全是星……”現在，2010年，十年前負責考察活動的HeywoodFloyd博士再赴木星。他和全體隊員的任務是，找到並修復當年考察隊使用的HAL-9000電腦，以弄清十年前發生的事。