Neuf ans se sont écoulés depuis l'incident du vaisseau Discovery, toujours en orbite autour de Jupiter. Pour le professeur Floyd, créateur du super robot HAL 9000, il est temps d'éclaircir ce mystère et ramener Discovery sur Terre. A bord du vaisseau Leonov, américains et soviétiques vont devoir s'unir pour lutter contre la folie de HAL...
