Действие фильма "Космическая одиссея 2010" разворачивается через девять лет после событий предыдущей части. На борту космического корабля «Алексей Леонов», состоящего из советско-американского экипажа, начинается захватывающее путешествие к Юпитеру. Цель миссии — разгадать загадку, связанную с оставленным на орбите кораблем-первопроходцем «Дискавери». Экипаж осознает, что для успешного выполнения задания им необходимо вновь активировать компьютер HAL-9000, который когда-то стал причиной катастрофы первой экспедиции. Восстановление HAL — это не только техническая задача, но и моральная дилемма, ведь компьютер, обладая искусственным интеллектом, может оказаться как полезным помощником, так и опасным противником. Командиру и его команде предстоит столкнуться с непредсказуемыми последствиями своих действий, а также с тайнами, которые скрывает Юпитер и его спутники. В ходе миссии они откроют не только новые горизонты космоса, но и глубинные аспекты человеческой природы, исследуя взаимодействие человека и машины в условиях бескрайних просторов Вселенной.