La película nos habla de una civilización extraterrestre avanzada que hace unos 4 millones de años pasó por la Tierra en una expedición y descubrió vida avanzada no inteligente en algunas especies como los primates que poseían el potencial de desarrollar la inteligencia, aunque la selección natural no podía asegurarlo. Así, esta civilización deposita un monolito (TMA-0) en uno de los grupos de primates más avanzados, sembrando o dando un impulso a la aparición de la inteligencia en ellos. A la vez enterraron otro monolito en la Luna (TMA-1) y dejaron un tercero en órbita de Júpiter, de forma que el TMA-1 sirviera de aviso (centinela) en el caso de que la semilla de la inteligencia diera lugar en el futuro a una especie que comenzara la exploración espacial. Así, llegado el caso se descubriría el monolito lunar y al recibir el primer rayo de sol se enviaría una señal al otro monolito en los alrededores de Júpiter, que en sí misma es una puerta estelar, una puerta a pasillos interestelares que permiten la comunicación y el viaje a lugares muy alejados del universo.