最初马可·波罗随同两个牧师被派往忽必烈朝廷传教,以期对方能皈依基督。然而半路上,马可就被随行的牧师们遗弃了,因为后者怀疑世上根本就没有中国这个国家的存在。在经历千辛万苦之后,马可终于凭借自己的力量到达了中国,并被视作外交使节加以礼遇。在随后的20年中,马可深入探寻中国文化,走过了许多地方。归国后,他写出了那本著名的《马可·波罗游记》,彻底改变了西方世界对于中国的看法。。现在的时间是2001年,为了寻找黑石的根源,人类开展一项木星登陆计划。飞船上有冬眠的三名宇航员,大卫船长、富兰克飞行员,还有一部叫“HAL9000”的高智能电脑。HAL在宇宙飞行过程中发生错乱,令到富兰克和三名冬眠人员相继丧命,剩下波曼和这台电脑作战。
从死亡线上回来的大卫一气之下关掉主脑系统,HAL彻底失效。现在,茫茫宇宙中只剩大卫一人,向木星进发。穿越瑰异壮观的星门,大卫仿佛去到一个奇特的时空,那里有人类无尽的生死轮回和宇宙的终极知识……。