在大学教授法文的亨博特（James Mason 詹姆斯•梅森 饰）少年时期曾有一段刻骨铭心的经历，当年的初恋情人不幸夭亡，令他此去经年依旧对那些充满青春气息的少女有着别样情感。因工作之需，亨博特寻找住房，因此结识了寡妇夏洛特（Shelley Winters谢利•温特斯 饰）及其妖精一般的女儿洛丽塔（Sue Lyon 休•莱昂 饰）。夏洛特迷上了这位儒雅庄重的大学教师，一心与之交往；而亨博特却迷恋上了青春逼人的洛丽塔，为了和这个精灵长相厮守，甚至违心与夏洛特结婚。他将对洛丽塔的情感全部写进日记，锁入抽屉。直到某天夏洛特打开了潘多拉宝盒，他们的命运从此改变……

越战期间，美军大量征兵。大批年轻人应征入伍，在新兵营接受“残忍”的训练。“傻瓜”比尔运动神经不发达，常常犯错而连累所有人一起受罚。“小丑”（马修•莫迪恩 Matthew Modine 饰）奉命帮助比尔，但比尔还是老犯错误，连累其他人。大家忍无可忍下打了他一顿，比尔从此变得精神恍惚，在新兵营毕业前夕枪杀教官后吞枪自杀。
“小丑”随后分到了军队新闻组。他在采访中看到了当时的同伴们都已经变得麻木、残忍。一次，“小丑”随“牛仔”执行任务时，遭到越共狙击手伏击，“牛仔”亦不幸中弹身亡。众人经过一番搜索，击伤了狙击手。“小丑”发现狙击手竟是一个年轻少女。有人提议留下她挣扎而死，“小丑”在少女“杀了我”的哀求声中，扣下了扳机。

为了解开神秘的石柱突然屹立于地面并攻击人的秘密，原子动力太空般帝斯卡巴里号出发飞往距离八亿公里远的木星。此宇宙飞船的成员包括波曼船长、布鲁飞行员及三个在圆筒内冬眠的队员等五人。途中电脑HAL发生错乱，破坏了冬眠装置，布鲁被诱出船外，于黑暗的太空中被杀，波曼船长则被困在母船中，与之展开生死格斗，结果人类终于获胜。不久宇宙飞船在进入木星的轨道后，因船长发现某地有与月球上的石柱一模一样的东西，就驶向它，却发生意外。当他醒来时，看见自已正和宇宙飞船在路易十六的寝室中。超越时间与空间，所有的一切东西都消失于白光之中后，飘浮在太空上的绿色地球，由一胎儿看守着，此胎儿正是波曼转世而成的，正继续等待着自己出生的日子。这部内容以不远的未来为背景，在广阔的宇宙空间中，人类将面对不可思议之事。