Chiến tranh Lạnh rét vẫn còn đọng lại trong tâm trí người xem và “Cao Bồi Không Gian 2000” mang đến một câu chuyện hồi hộp về an nguy của nhân loại trong bối cảnh căng thẳng chính trị. Một vệ tinh viễn thông do Nga chế tạo vào những năm 50, đã sớm cho thấy dấu hiệu hư hỏng nghiêm trọng và nguy cơ chệch khỏi quỹ đạo. Năm 2000, NASA nhận được thông tin về nguy cơ này và yêu cầu sự hỗ trợ của Nga để khắc phục tình huống hiểm nguy. Nhưng sau sự hy sinh cùng tinh thần hợp tác vô tận nhằm cứu thế giới duy nhất, NASA còn một mục tiêu bí mật: muốn tìm hiểu bí mật về cách tình báo Nga đã thu thập được hệ thống điều khiển vệ tinh nhân tạo của Mỹ trong những năm 50. Lo ngại hơn, vệ tinh này có khả năng được trang bị tên lửa hạt nhân. Nếu điều đó xảy ra, thảm họa toàn cầu sẽ khó tránh khỏi.

Do hệ thống điều khiển của vệ tinh lạc hậu và vô cùng phức tạp, thậm chí ngày nay giới khoa học Nga cũng rất khó hiểu, NASA phải tìm kiếm sự trợ giúp từ những số tài năng đã rời xa không gian. Họ gửi lời mời đặc biệt đến Frank Corvin, một phi công nghỉ hưu nhưng vẫn là một kỹ sư hàng không tài giỏi, từng tham gia thiết kế hệ thống điều khiển từ thời còn trong NASA và là trưởng nhóm phi hành gia thực hiện chuyến bay thử nghiệm đầu tiên lên vũ trụ. Giờ đây, Frank phải vượt qua thử thách chính trị và kỹ thuật khó khăn để cứu thoát nhân loại khỏi cảnh diệt vong.