“2010: Năm Chúng Ta Kết Nối” kể về việc Mỹ và Liên Xô phải hợp tác với nhau một cách không mong muốn để tìm hiểu chuyện gì đã xảy ra trong tai nạn cách đây 9 năm. Lần đó, cả phi hành đoàn của con tàu Discovery đã mất tín hiệu khi tới gần mặt trăng Europa thuộc Sao Mộc. Giờ đây, một phi hành đoàn mới được cử đi tới Sao Mộc trên con tàu Leonov của Liên Xô, với cơ trưởng là Tanya Kirbuk (do Helen Mirren thủ diễn). Họ có nhiệm vụ tìm kiếm con tàu Discovery và khám phá những bí mật vẫn chưa được làm rõ, có thể còn nằm trong cỗ máy tính thông minh HAL 9000.
Ban đầu, dự án có vẻ khá dễ, khi nhóm khoa học gia Mỹ mà dẫn đầu là tiến sĩ Heywood Floyd (do Roy Scheider đóng) đi tới con tàu Discovery và khởi động lại HAL 9000. Nhưng khi đào sâu vào dữ liệu, những bí mật đáng sợ về cỗ máy tính siêu việt bắt đầu lộ diện. Liệu rằng lần này các phi hành gia có kết thúc giống như những người trước đó hay không?