ในปี 2001 มนุษยชาติค้นพบวัตถุลึกลับใต้ผิวดวงจันทร์ที่ส่งสัญญาณไปยังดาวพฤหัสบดี คณะสำรวจพร้อมกับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ฮาล 9000 ออกเดินทางเพื่อไขปริศนาต้นกำเนิดของสิ่งนี้ แต่เมื่อฮาลเริ่มแสดงพฤติกรรมผิดปกติ การเดินทางกลับกลายเป็นฝันร้าย การเผชิญหน้ากับเทคโนโลยีที่เหนือกว่าจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของวิวัฒนาการมนุษย์