Nove anni dopo il fallimento della missione americana del Discovery (2001: Odissea nello spazio di Kubrick) parte per Giove una missione di sovietici e americani a bordo dell'astronave Leonov per ritrovare il Discovery e il misterioso monolite che racchiude i misteri del cosmo. Gli scienziati scoprono che la missione era fallita perché lo stesso computer era andato in tilt quando si era messo in contatto con il monolite. Intanto dalla Terra ricevono l'ordine di separarsi perché sta per scoppiare una terza guerra mondiale, ma prima i russi e gli americani assistono ad un'immane deflagrazione che distrugge Giove e fa nascere un nuovo sole.