Planeta Pământ, Pleistocen, savane din Africa ecuatorială.
Un mic trib al Pithecanthropus este pe cale de dispariție. Natura nu le-a înzestrat cu colțuri puternice, nici gheare ascuțite, nici picioare rapide, dar licăriri ale conștiinței îi străluceau în ochi. Probabil că aceste calități au atras atenția unor civilizații extraterestre foarte dezvoltate, care cultivă cu atenție semințele minții, oriunde pot fi găsite. Pithecanthropus devine experimental într-un experiment spațial grandios.
Într-o noapte apare un bloc de material complet transparent într-o vale a râului. La amurg, când tribul se întoarce în peșteri, o piatră neobișnuită scoate brusc un sunet vibrator ciudat care atrage Pithecanthropus ca un magnet. În întunericul care se îngroașă, cristalul prinde viață, începe să strălucească, desene bizare apar în adâncurile sale. Pithecanthropul fermecat nu știe că în aceste momente dispozitivul își examinează creierul, își evaluează abilitățile, prezice posibile direcții de evoluție. Cristalul apelează la el însuși unul sau altul și ei, pe lângă voința lor, fac noi mișcări: degete obraznice leagă primul nod de pe Pământ, liderul ridică o piatră în mâinile sale și încearcă să lovească ținta. Lecțiile continuă în fiecare seară. Peste an, viața tribului se schimbă dincolo de recunoaștere - acum Pithecanthropus poate folosi un set de instrumente simple, să vâneze animale mari. Foamea eternă și frica de prădători se retrag în trecut, există timp pentru munca gândirii și a imaginației. Monolitul misterios dispare la fel de brusc cum a apărut. Misiunea sa este îndeplinită - un animal înzestrat cu inteligență a apărut pe Pământ.
Secolul XXI Cercetătorii americani găsesc pe Lună, deja locuită de umanitate, primele dovezi irefutabile ale existenței unei civilizații extraterestre.
Așa cum președintele Consiliului Național pentru Astronautică a chemat de urgență la Lună, recunoașterea magnetică a detectat o puternică distorsiune a câmpului magnetic din vecinătatea craterului Tycho, iar săpăturile din centrul anomaliei au găsit un paralelipiped de proporții ideale de pe necunoscut pe Pământ materie neagră prea grea la o adâncime de șase metri. Cel mai izbitor despre această descoperire este vârsta ei: analiza geologică sugerează că monolitul a fost înmormântat aici acum aproximativ trei milioane de ani.
Când lumina lunii răsare și monolitul negru prinde o rază de soare pentru prima dată după trei milioane de ani de închisoare, se aud un strigăt electronic strălucitor în căștile oamenilor din jur. Acest semnal este detectat de monitoarele și sondele spațiale, iar computerul central, după procesarea informațiilor, concluzionează: un impuls de energie direcționat, evident de origine artificială, s-a repezit de pe suprafața lunii în direcția lui Saturn.
Toate acestea sunt cunoscute doar de o mână de oameni, pentru că consecințele șocului pe care umanitatea va trebui să le suporte inevitabil sunt imprevizibile.
Spațiu interplanetar. Discovery Spaceship. Primele luni de zbor trec într-un calm senin. Doi membri ai echipajului treaz - Frank Poole și David Bowman - sunt de gardă zilnic. Celelalte trei sunt cufundate într-un vis artificial hipotermic, din care nu vor fi trezite decât atunci când Descoperirea va intra pe orbita lui Saturn. Doar aceste trei persoane cunosc adevăratul scop al expediției - un posibil contact cu civilizația extraterestră, în timp ce Poole și Bowman consideră zborul o călătorie normală de cercetare. Cei care au pregătit expediția au decis că este necesară securitatea și interesele națiunii.
De fapt, nava nu este controlată de oameni, ci de al șaselea membru al echipajului, Eal - creierul Discovery și sistemul nervos, un computer algoritmic programat heuristic. Eal, creat printr-un proces similar cu dezvoltarea creierului uman, poate fi numit pe bună dreptate o mașină cu adevărat de gândire și vorbește oamenilor într-un limbaj uman, figurativ. Toate capacitățile EAL sunt orientate spre îndeplinirea programului dat al expediției, dar contradicția dintre obiectiv și nevoia de a-l ascunde de semenii săi distruge treptat integritatea „psihicului” său. Mașina începe să greșească și, în sfârșit, apare o criză: auzind astronauții care vorbesc cu Pământul despre nevoia de a opri EAL și de a transfera controlul către Centru, el ia singura decizie posibilă: scapă de oameni și completează expediția de unul singur. El imită un accident de antenă, iar când Frank Poole intră în spațiul exterior pentru a înlocui blocul, EAL îl ucide: o barcă cu capsule cu jet cu viteză maximă zboară spre astronaut. Iar în următoarea clipă, Bowman uluit vede pe ecran că barca părăsește nava, trăgând trupul unui prieten decedat împreună cu acesta pe cablul de siguranță. Frank Poole primul dintre oameni va merge la Saturn.
Bowman încearcă să trezească unul dintre oamenii adormiți, dar aude un sunet care îi face inima să se răcească: ușile trapei exterioare se deschid și aerul din navă se repezi în abisul spațiului. El reușește să scape într-o cameră de urgență, să-și pună un costum spațial și să deconecteze centrele superioare ale creierului electronic. El rămâne singur la milioane de kilometri de Pământ. Însă motoarele și sistemele de navigație ale navei sunt în stare bună, comunicațiile cu Pământul au fost restaurate, iar furnizarea de urgență de oxigen va dura luni întregi. Expediția continuă și Bowman, care este acum conștient de obiectivul ei suprem, ajunge la uriașul mort Saturn. I s-a comandat să înceapă cercetarea sistemului din satelitul al optulea al lui Saturn, Iapetus. Întreaga suprafață a Iapetului, lipsită de atmosferă, este neagră, care amintește de cărbune în structură - cu excepția unui platou alb cu o formă ovală izbitor de regulată, cu o marcă neagră în centru, care se dovedește a fi exact același monolit negru ca pe Luna, doar mărimi gigantice.
Experimentul, început în urmă cu trei milioane de ani, s-a încheiat. Monolitul din Iapetus - Gardianul Stargatei - a fost instalat de aceleași creaturi, care nu erau deloc ca oamenii, care au trimis un cristal misterios pe Pământ și au îngropat un bloc negru pe Lună. Eforturile lor nu au fost în zadar: Pământul a dat naștere într-adevăr Rațiunii, capabilă să ajungă la alte planete, iar semnalul monolitului lunar, care a trimis știri către Iapet, a fost confirmarea acestui lucru.
David Bowman decide să stea pe Iapetus într-o capsulă, iar abordarea ei trezește forțele conținute în Stargate. Fața superioară a monolitului negru merge brusc mai adânc, capsula începe să cadă în axul fără fund. Aceasta a deschis Stargate.
Timpul se oprește - ceasul nu mai contează secunde - dar percepția și conștiința continuă să funcționeze. Bowman vede pereții negri ai „minei” și în lumina unei multitudini de stele „împrăștiate” din centru. El își dă seama că, cu timpul și spațiul, se întâmplă ceva care este inaccesibil pentru înțelegerea lui, dar nu simte frică, simțind că se află sub protecția unei rațiuni infinit de puternice. Până la urmă, el se află la sute de ani-lumină de pe Pământ. Capsula se străduiește pentru o stea roșie uriașă, pe tărâmul flăcării, dar când călătoria se termină, Bowman crede că este nebun - se află într-un hotel pământesc obișnuit. Abia după ceva timp, el își dă seama că toate acestea sunt un decor făcut de gazde pentru un invitat la un film de televiziune în urmă cu doi ani. Bowman se culcă și adoarme - pentru ultima oară în viață. Se contopește cu mintea cosmică, pierzându-și corpul fizic, dobândește capacitatea de a se deplasa în timp și spațiu cu ajutorul gândirii și salvează planeta de origine de un dezastru nuclear iminent.
