Résumé
L'aube de l'humanité. « Homo » n'est qu'un animal parmi d'autres. La faim taraude une bande retranchée dans des cavernes. Sans défense contre les prédateurs, c'est presque la fin de cette tribu. Un matin, elle trouve dressé sur le sol un imposant et intrigant monolithe noir. Sous l'influence de cet objet, les membres de la tribu ont l'idée de se servir d'os comme armes, acquérant ainsi une prévalence sur certains de leurs congénères. Ils s'en servent pour faire fuir des rivaux qui leur disputaient un point d'eau, accélérant ainsi le processus d'évolution.
Quatre millions d'années plus tard. En 1999 ou en 2000, des vaisseaux spatiaux voyagent dans l'espace. Le savant américain Dr Heywood Floyd se rend sur la lune où il est chargé de recommander aux savants de maintenir le secret sur une fantastique découverte. Il va ensuite contempler la découverte en question : un monolithe noir (voir : Anomalie Magnétique de Tycho no. 1), enterré volontairement selon les savants il y a quatre millions d'années. Quand le soleil s'aligne par-dessus lui, il émet un puissant champ magnétique qui parasite les signaux radios des astronautes jusqu'à la douleur.
Dix-huit mois plus tard, mission Jupiter. En 2001: Un vaisseau (le Discovery) fait route vers Jupiter avec comme équipage deux astronautes (Dave Bowman et Frank Poole), trois savants en hibernation et l'ordinateur HAL 9000. Ce dernier, à la pointe de la technologie, dirige toutes les man?uvres du voyage. Au cours d'une conversation qu'il a initiée et qui devient embarrassante, HAL signale une panne imminente. La pièce prétendument défectueuse est inspectée par les deux astronautes qui, ne trouvant rien d'anormal, s'inquiètent de l'erreur de l'ordinateur, et pensent même à le déconnecter... HAL se défend en provoquant la mort de Poole et des savants en hibernation. Le survivant, Bowman, réussit à déconnecter l'ordinateur et à prendre connaissance d'un message enregistré à destination de l'équipage : celui-ci indique la découverte d'un artefact extra-terrestre sur le sol lunaire (le monolithe). À l'exception d'une onde radio émise en direction de Jupiter (d'où la destination de la mission), tout reste, selon la communication, mystérieux à son sujet...
Jupiter et au-delà... Aspiré dans l'espace-temps après avoir quitté le Discovery grâce à un Pod, vaisseau sphérique à une place, on observe une nouvelle fois le monolithe flottant maintenant dans l'espace (dans le roman, il se situe sur Japet, un des satellites de Saturne), Bowman se retrouve alors ensuite dans une chambre de type Louis XVI, s'y voit vieillir prématurément et, mourant, voit le monolithe noir à son chevet. Il renaît sous la forme d?un f?tus astral face à la Terre.
