การค้นพบแท่งหินสีดำลึกลับที่เรียกว่าโมโนลิธบนดวงจันทร์โดยบังเอิญ และค้นพบร่องรอยว่ามีแท่งหินแบบเดียวกันอีกแท่งบนดวงจันทร์จาเพตัสของดาวเสาร์ ทำให้องค์การนาซาส่งยานโอดิสซีย์ออกไปสำรวจ ลูกเรือของยานโอดิสซีย์ต้องฝ่าฟันอุปสรรคมากมาย ก่อนจะค้นพบความจริงของจักรวาล