Prawie 9 lat od nieszczęśliwej misji Discovery wiele pytań pozostało bez odpowiedzi. Co się stało z misją Discovery? Co się stało z Davidem Bowmanem? Czy i co ma z tym wspólnego tajemniczy monolit z orbity Jowisza? Amerykanie planują ponowny lot do Jowisza, być może uda im się odkryć odpowiedzi na powyższe pytania. Jednak zanim będą gotowi upłynie sporo wody w Potomacku. Tymczasem Rosjanie odkrywają, że orbita Discovery nie jest stabilna, i w przeciągu roku statek może roztrzaskać się o powierzchnię Io. Rosjanie - Dimitri Moisevitch (Dana Elcar), składają Amerykanom - Dr Heywood Floyd (Roy Scheider) propozycję „nie do odrzucenia”

W początku ludzkości, w czasach prehistorycznych ludzkiemu plemieniu nie wiedzie się najlepiej. Panuje głód, nie zawsze uda się zebrać jadalne rośliny, a zwierzęta są albo za małe aby się nimi najeść, albo za duże aby je złapać i zabić własnymi rękami. Są też takie do których lepiej się nie zbliżać - pazury i ostre zęby są wystarczającą wymówką. Wielu z naszych praojców (i pramatek) umiera. Nie ma tu litości - chory, czy nie zdolny do samodzielnego poruszania skazany jest na pozostawianie na łaskę drapieżców. Pewnego dnia coś się zmienia, w okolicy zamieszkanej przez pewne plemię, pojawia się tajemnicza czarna płyta. Ma ona wpływ na umysł jaskiniowców. Pojawiają im się w głowach nowe pomysły i idee.