2010, l'année du premier contact

Depuis l'an 2001, le vaisseau américain Discovery tourne autour d'un satellite de Jupiter. L'ordinateur de bord CARL 9000 s'est déréglé et refuse d'obéir au commandant Bowman. Qu'est-il devenu ? Le docteur Floyd veut absolument en savoir plus. Depuis neuf ans, il n'a qu'une idée en tête : partir à sa recherche. Un vaisseau spatial est d'ailleurs en cours de construction dans le plus grand secret. Mais un homologue russe confie à Floyd que ses compatriotes sont déjà prêts à se rendre là-bas. Le seul obstacle reste leur ignorance des informations détenues par les Américains. Les Russes proposent donc au gouvernement des Etats-Unis d'emmener Floyd dans leur vaisseau...