Un giorno imprecisato agli inizi del ventunesimo secolo un gruppo di scienziati scopre, sepolto in un cratere lunare, un misterioso oggetto, una lastra levigata di materiale sconosciuto che, sottoposta a controlli, rivela di essere stata costruita tre milioni di anni prima. È la prova inconfutabile dell'esistenza di intelligenze extra-terrestri. Fatto ancora più sorprendente, non appena la luce dell'alba lunare lo sfiora, l'oggetto emette un segnale radio di incredibile potenza che lacera gli spazi profondi e viene registrato da sonde distanti milioni di chilometri. Le registrazioni rivelano che il segnale è diretto verso Giapeto, un satellite di Saturno. Ha inizio così la più fantastica avventura spaziale mai tentata dall'uomo. Un'astronave, la Discovery, con a bordo cinque uomini, di cui tre ibernati, e un calcolatore di inconcepibile capacità, intraprende un viaggio di millecinquecentoquaranta milioni di chilometri diretta verso Saturno e il mistero che racchiude. Ma al termine del drammatico viaggio David Bowman, l'Ulisse dello spazio, farà una scoperta sconvolgente: Saturno non è il punto di arrivo, ma il punto di partenza della sua odissea tra le stelle.