Hành tinh Trái đất, Pleistocene, thảo nguyên của châu Phi xích đạo.
Một bộ lạc nhỏ của Pithecanthropus đang trên bờ vực tuyệt chủng. Thiên nhiên không ban cho chúng những chiếc răng nanh mạnh mẽ, cũng không có móng vuốt sắc nhọn, cũng không nhanh chân, nhưng thoáng thấy ý thức lóe lên trong mắt chúng. Có lẽ những phẩm chất này đã thu hút sự chú ý của một số nền văn minh ngoài trái đất phát triển cao, nơi cẩn thận gieo trồng hạt giống của Tâm bất cứ nơi nào chúng có thể được tìm thấy. Pithecanthropus trở thành thử nghiệm trong một thí nghiệm không gian lớn.
Một đêm, một khối vật liệu hoàn toàn trong suốt xuất hiện trong một thung lũng sông. Vào lúc chập tối, khi bộ lạc trở lại hang động, một hòn đá khác thường đột nhiên phát ra âm thanh rung động kỳ lạ thu hút Pithecanthropus như nam châm. Trong bóng tối dày đặc, tinh thể trở nên sống động, bắt đầu phát sáng, những hình vẽ kỳ quái xuất hiện ở độ sâu của nó. Pithecanthropus mê hoặc không biết rằng trong những khoảnh khắc này, thiết bị kiểm tra bộ não của họ, đánh giá khả năng của họ, dự đoán các hướng tiến hóa có thể. Viên pha lê tự gọi mình bằng cái này hay cái khác, và ngoài ý chí của họ, tạo ra những chuyển động mới: những ngón tay nghịch ngợm thắt nút đầu tiên trên Trái đất, nhà lãnh đạo nhặt một hòn đá trên tay và cố gắng bắn trúng mục tiêu. Bài học tiếp tục mỗi đêm. Qua nhiều năm, cuộc sống của bộ lạc thay đổi ngoài sự công nhận - giờ đây Pithecanthropus có thể sử dụng một bộ công cụ đơn giản, săn bắn động vật lớn. Cái đói vĩnh cửu và nỗi sợ hãi của những kẻ săn mồi lùi vào quá khứ, có thời gian cho công việc của suy nghĩ và trí tưởng tượng. Khối đá nguyên khối bí ẩn biến mất đột ngột khi nó xuất hiện. Nhiệm vụ của anh đã hoàn thành - một loài động vật có trí thông minh đã xuất hiện trên Trái đất.
Thế kỷ XXI Các nhà nghiên cứu Mỹ tìm thấy trên mặt trăng, nơi có nhân loại, là bằng chứng không thể chối cãi đầu tiên về sự tồn tại của một nền văn minh ngoài trái đất.
Khi chủ tịch Hội đồng du hành vũ trụ quốc gia khẩn trương kêu gọi mặt trăng phát hiện ra, trinh sát từ trường đã phát hiện ra một sự biến dạng mạnh mẽ của từ trường trong vùng lân cận miệng núi lửa Tycho và các cuộc khai quật ở trung tâm của dị thường đã tìm thấy một tỷ lệ lý tưởng từ độ sâu không xác định của vật thể. Điều nổi bật nhất về phát hiện này là tuổi của nó: phân tích địa chất cho thấy khối đá nguyên khối đã được chôn ở đây khoảng ba triệu năm trước.
Khi ánh trăng ló rạng và tảng đá đen lần đầu tiên bắt được tia nắng sau ba triệu năm bị giam cầm, một tiếng kêu điện tử xuyên thấu được nghe thấy trong tai nghe của những người xung quanh. Tín hiệu này được phát hiện bởi các máy theo dõi không gian và tàu thăm dò, và máy tính trung tâm, sau khi xử lý thông tin, kết luận: một xung năng lượng định hướng, rõ ràng có nguồn gốc nhân tạo, lao từ bề mặt mặt trăng theo hướng Sao Thổ.
Tất cả điều này chỉ được biết đến với một số ít người, vì hậu quả của cú sốc mà nhân loại chắc chắn sẽ phải chịu đựng là không thể đoán trước.
Không gian liên hành tinh. Tàu vũ trụ Discovery. Những tháng đầu tiên của chuyến bay trôi qua trong thanh thản. Hai thành viên phi hành đoàn tỉnh táo - Frank Poole và David Bowman - đang làm nhiệm vụ canh gác hàng ngày. Ba người còn lại đắm chìm trong giấc mơ hạ nhiệt nhân tạo, từ đó họ sẽ chỉ được đánh thức khi Discovery khám phá quỹ đạo của Sao Thổ. Chỉ có ba người này biết mục đích thực sự của cuộc thám hiểm - một liên hệ khả dĩ với nền văn minh ngoài trái đất, trong khi Poole và Bowman coi chuyến bay nghiên cứu bình thường. Những người chuẩn bị cuộc thám hiểm đã quyết định rằng nó là cần thiết cho An ninh và lợi ích của quốc gia.
Trên thực tế, con tàu không được điều khiển bởi con người, mà bởi thành viên phi hành đoàn thứ sáu, Eal - bộ não và hệ thần kinh Discovery, một máy tính thuật toán được lập trình tự động. Eal được tạo ra thông qua một quá trình tương tự như sự phát triển của bộ não con người có thể được gọi đúng là một cỗ máy tư duy thực sự và nó nói với mọi người bằng một ngôn ngữ thực sự, theo nghĩa bóng của con người. Tất cả các khả năng của EAL đều nhằm hoàn thành chương trình nhất định của cuộc thám hiểm, nhưng mâu thuẫn giữa mục tiêu và nhu cầu che giấu nó khỏi đồng loại đang dần phá hủy tính toàn vẹn của tâm lý của anh. Cỗ máy bắt đầu mắc sai lầm và cuối cùng là một cuộc khủng hoảng xảy ra: nghe các phi hành gia nói chuyện với Trái đất về sự cần thiết phải tắt EAL và chuyển quyền kiểm soát đến Trung tâm, anh ta đưa ra quyết định duy nhất có thể: tự mình thoát khỏi mọi người và tự mình hoàn thành cuộc thám hiểm. Anh ta bắt chước một tai nạn ăng-ten, và khi Frank Poole đi ra ngoài vũ trụ để thay thế khối, EAL giết chết anh ta: một chiếc thuyền máy bay phản lực ở tốc độ tối đa bay đến phi hành gia. Và khoảnh khắc tiếp theo, Bowman sững sờ nhìn thấy trên màn hình rằng chiếc thuyền đang rời khỏi con tàu, kéo xác của một người bạn quá cố cùng với nó trên dây cáp an toàn. Frank Poole, người đầu tiên trong số những người sẽ tới Sao Thổ.
Bowman đang cố gắng đánh thức một trong những người đang ngủ, nhưng anh ta nghe thấy một âm thanh khiến trái tim anh ta trở nên lạnh lẽo: cánh cửa bên ngoài nở ra và không khí từ con tàu lao vào vực thẳm của không gian. Anh ta trốn thoát trong một phòng cấp cứu, mặc một bộ đồ phi hành gia và ngắt kết nối các trung tâm cao hơn của bộ não điện tử. Anh vẫn một mình trong hàng triệu km từ Trái đất. Nhưng các động cơ và hệ thống dẫn đường của tàu đang trong tình trạng tốt, thông tin liên lạc với Trái đất đã được khôi phục và việc cung cấp oxy khẩn cấp sẽ kéo dài trong nhiều tháng. Cuộc thám hiểm tiếp tục, và Bowman, người hiện đang nhận thức được mục tiêu cuối cùng của mình, đã chạm tới sao Thổ khổng lồ đã chết. Anh ta được lệnh bắt đầu cuộc khảo sát hệ thống từ vệ tinh thứ tám của Sao Thổ, Iapetus. Toàn bộ bề mặt của Iapetus, không có bầu khí quyển, có màu đen, gợi nhớ đến cấu trúc than - ngoại trừ một cao nguyên màu trắng có hình bầu dục đều đặn với một vết đen ở chính giữa. Mặt trăng, chỉ có kích thước khổng lồ.
Thí nghiệm, bắt đầu ba triệu năm trước, đã kết thúc. Khối đá nguyên khối trong Iapetus - Người bảo vệ của Stargate - được cài đặt bởi cùng một sinh vật, những người không giống con người, đã gửi một viên pha lê bí ẩn đến Trái đất và chôn một khối đen trên Mặt trăng. Những nỗ lực của họ không phải là vô ích: Trái đất thực sự đã sinh ra Lý trí, có khả năng tiếp cận các hành tinh khác và tín hiệu của khối đá mặt trăng, đã gửi tin tức cho Iapet, là sự xác nhận về điều này.
David Bowman quyết định ngồi lên Iapetus trong một viên nang, và cách tiếp cận của cô đã đánh thức các lực lượng có trong Stargate. Mặt trên của khối đen nguyên khối đột nhiên tiến sâu hơn, viên nang bắt đầu rơi vào trục không đáy. Điều này đã mở Stargate.
Thời gian dừng lại - đồng hồ dừng đếm giây - nhưng nhận thức và ý thức vẫn tiếp tục hoạt động. Bowman nhìn thấy những bức tường màu đen của mỏ mìn, và trong vô số những ngôi sao mà rải rác từ trung tâm. Anh ta nhận ra rằng với thời gian và không gian, một cái gì đó đang xảy ra không thể tiếp cận được với sự hiểu biết của anh ta, nhưng không cảm thấy sợ hãi, cảm thấy rằng anh ta đang ở dưới sự bảo vệ của một Lý do vô cùng mạnh mẽ. Cuối cùng, anh thấy mình cách Trái đất hàng trăm năm ánh sáng. Viên nang phấn đấu cho một ngôi sao đỏ khổng lồ, đi vào cõi lửa, nhưng khi cuộc hành trình kết thúc, Bowman nghĩ rằng anh ta điên - anh ta ở trong một khách sạn trần gian bình thường. Chỉ sau một thời gian, anh nhận ra rằng tất cả đây là một vật trang trí được làm bởi những người dẫn chương trình cho một vị khách trên một bộ phim truyền hình hai năm trước. Bowman đi ngủ và ngủ thiếp đi - lần cuối cùng trong đời. Nó hợp nhất với tâm trí vũ trụ, đánh mất cơ thể vật lý của mình, có được khả năng di chuyển trong thời gian và không gian với sự trợ giúp của tư tưởng và cứu hành tinh gia đình khỏi thảm họa hạt nhân sắp xảy ra.