Спустя девять лет после загадочного исчезновения «Дискавери» к Юпитеру отправляется новая совместная советско-американская экспедиция на корабле «Алексей Леонов». Цель миссии — выяснить судьбу первого корабля и раскрыть тайну, оставшуюся на его борту. Ключом к разгадке должен стать компьютер HAL-9000, вышедший из строя во время предыдущего полёта. Экипажу предстоит не только восстановить его работу, но и столкнуться с последствиями того, что обнаружили первооткрыватели на орбите газового гиганта.