Final de 2010: Odisea dos explicado
El Dr. Heywood Floyd (Roy Scheider) acompaña a una tripulación mixta ruso-estadounidense a bordo del Alexei Leonov en un viaje a Júpiter para descubrir lo que le ocurrió a la misión Discovery nueve años antes.
Por el camino, la tripulación descubre pruebas de vida basada en la clorofila en la luna Europa de Júpiter, entra en la órbita de Júpiter, se encuentra con el Discovery abandonado sobre la luna Io, sube a la nave y reactiva a HAL (voz de Douglas Rain).
Se enteran de que el Consejo de Seguridad Nacional informó a HAL de la existencia del monolito en la Luna, pero dio instrucciones a HAL de no informar a la tripulación del Discovery. Esta contradicción ha provocado un ataque psicótico en la programación de HAL, que el Dr. Chandra (Bob Balaban), el creador de HAL que también está presente, afirma haber corregido.
Ambas naves espaciales dejan atrás Io y se encuentran con un monolito gigante en órbita alrededor de Júpiter. El cosmonauta Max (Elya Baskin) pilota una cápsula para estudiar el monolito, pero muere cuando éste emite una explosión de energía.
Mientras las relaciones soviético-estadounidenses se deterioran en la Tierra, el Dr. David Bowman (Keir Dullea) se presenta ante el Dr. Floyd e insiste en que las dos naves espaciales partan de Júpiter en dos días. La única manera de hacerlo es acoplar las dos naves espaciales, utilizar a HAL para pilotar el Discovery como cohete propulsor y luego desprender el Leonov en la trayectoria necesaria para llegar a la Tierra. El monolito en la órbita de Júpiter desaparece y esto ayuda al Dr. Floyd a convencer a la comandante rusa Tanya Kirbuk (Helen Mirren, en una excelente interpretación) para poner en práctica este plan. La tripulación decide no informar a HAL del motivo de la precipitada partida.
Cuando se acerca el momento de abandonar la órbita de Júpiter, aparece en él una mancha oscura compuesta por millones de monolitos que parece consumir el planeta. Cuando HAL amenaza con abortar el lanzamiento para estudiar lo que está ocurriendo, el Dr. Chandra informa a HAL de que la tripulación está en peligro y debe partir. HAL inicia el encendido de escape, la Leonov se separa y apenas escapa mientras Júpiter colapsa y estalla en una segunda estrella destruyendo el Discovery e iluminando el sistema solar.
La creación de una segunda estrella en el sistema solar y una transmisión del Dr. David Bowman a través de HAL informando a la Tierra de que una inteligencia extraterrestre superior estaba actuando conduce a la paz entre los EE.UU. y los soviéticos. Cuando Floyd y los demás miembros de la tripulación de la Leonov se ponen a hibernar para el largo viaje de vuelta a casa, vemos que la superficie cubierta de hielo de Europa empieza a romperse, que brotan algunos árboles y vegetación y que un monolito lo vigila todo.
Aunque la película se basa en los acontecimientos mundiales de finales del siglo XX, también es una mirada perspicaz a los vuelos espaciales de larga duración y a la interacción de una tripulación conjunta ruso-estadounidense; una situación no muy diferente a la que se da hoy en día a bordo de la Estación Espacial Internacional.