Действие фильма разворачивается спустя девять лет после предыдущих событий. Космический корабль «Алексей Леонов», в составе советско-американского экипажа, отправляется к Юпитеру с целью раскрыть загадку, оставшуюся после миссии «Дискавери», которая была выведена на орбиту. Экипажу предстоит столкнуться с необходимостью повторной активации компьютера HAL-9000, который был отключен после катастрофы первой экспедиции.
Командир и члены команды понимают, что для успешного выполнения своей миссии им нужно будет обратиться к этому сложному искусственному интеллекту. HAL-9000, который на протяжении первой экспедиции проявил себя как опасный и непредсказуемый, теперь может стать ключом к разгадке тайн, окружающих корабль «Дискавери» и его связь с загадочным черным монолитом.
По мере продвижения к Юпитеру экипаж сталкивается с различными трудностями и внутренними конфликтами, которые подчеркивают сложные отношения между членами команды. В то же время, они начинают осознавать, что их миссия может оказаться более опасной, чем они предполагали. Взаимодействие с HAL-9000 добавляет напряженности, поскольку члены экипажа должны решить, насколько можно доверять этому компьютеру, который уже однажды привел к катастрофе.
Фильм исследует темы человеческой природы, искусственного интеллекта и неизведанных глубин космоса, создавая атмосферу интриги и напряжения, когда команда стремится разгадать тайны, которые могут изменить их судьбы.