“木星任务”失败之后，“发现号”太空船即将坠毁在木星上。弗洛伊德博士带队，美苏合作前往救援。等他们一行人好不容易与“发现号” 汇合，却发现船上惟一幸存的太空人鲍曼已经变成了“星童”，他还透过 “哈尔”的银幕，警告博士等人必须在15天之内离开木星……

序|预见2010
首版序|现实与幻想互为印证
首版致谢|　第一手数据、维生系统与热吻
1996年附记|这些人与这些事
第一篇 里奥诺夫号
　第一章 天文望远镜下的会面
　第二章 海豚之屋
　第三章 SAL 9000
　第四章 任务侧写
　第五章 里奥诺夫号
第二篇 钱学森号
　第六章 苏醒
　第七章 钱学森号
　第八章 掠过木星
　第九章 大渠之冰
　第十章 来自欧罗巴的呼救
　第十一章 冰与真空
第三篇 发现号
　第十二章 下坡狂奔
　第十三章 伽利略的世界
　第十四章 双重接触
　第十五章 逃出巨大的魔掌
　第十六章 私人信笺
　第十七章 登舰二人组
　第十八章 救援
　第十九章 风车行动
　第二十章 哈儿克星
　第二十一章 哈儿复活
第四篇 拉格朗日
　第二十二章 老大哥是谁
　第二十三章 　第一次约会
　第二十四章 侦查行动
　第二十五章 天平动点
　第二十六章 缓刑
　第二十七章 插曲：真情告白
　第二十八章 无力感
　第二十九章 突然现身
第五篇 众星之子
　第三十章 回家
　第三十一章 迪斯尼村
　第三十二章 水晶泉
　第三十三章 蓓蒂
　第三十四章 告别
　第三十五章 复职
　第三十六章 深海之火
　第三十七章 劳燕分飞
　第三十八章 泡泡世界
　第三十九章 在舱库里
　第四十章 黛西，黛西……
　第四十一章 值夜班
第六篇 噬星怪物
　第四十二章 机器里的鬼魂
　第四十三章 思考实验
　第四十四章 消失的把戏
　第四十五章 落跑行动
　第四十六章 倒数计时
　第四十七章 最后的巡礼
　第四十八章 飞越背日面
　第四十九章 啃噬星球的怪物
第七篇 太隗初升
　第五十章 挥别木星
　第五十一章 银河之主
　第五十二章 引爆
　第五十三章 临别的厚礼
　第五十四章 在两颗太阳之间
　第五十五章 消失的黑夜
终曲：20001年
译后记|创作不违背科学知识
附录
　本书名词解释
　全书系主要人物介绍
　克拉克年表
　克拉克相关网站