In grauer Vorzeit: Die Erde wird von Affenmenschen bevölkert, es gibt noch keine Zivilisation. Als aber eines Morgens vor dem Lager einer Gruppe von Hominiden plötzlich ein schwarzer Quader auftaucht – der erste Monolith –, vollzieht sich ein Evolutionssprung: Die Affen begreifen, wie sie Gegenstände als Werkzeuge und Waffen nutzen können. Als der Anführer der Urmenschen einen Knochen in die Luft wirft, springt die Geschichte im vielleicht denkwürdigsten Schnitt der Filmgeschichte ins Jahr 1999, in den Weltraum zu einer or­bitalen Raumstation. Von dort macht sich der Wissenschaftler Dr. Heywood Floyd auf den Weg zum Mond, wo ein Forscherteam im Krater Clavius einen Monolithen freilegt, der anscheinend Jahr­millionen dort verborgen lag. Seine Kanten haben exakt das Längenverhältnis eins zu vier zu neun und er sendet Funksignale in Richtung Jupiter.