Ο Κρις Κέλβιν φτάνει σε έναν διαστημικό σταθμό πάνω από τον πλανήτη Σολάρις για να μελετήσει τον ωκεανό που τον καλύπτει. Ξέρει πως μόνο άλλα δύο άτομα συμμετέχουν στην ίδια αποστολή, μέχρι που, μια νύχτα, απροσδόκητα, δέχεται την επίσκεψη μιας γυναίκας που έχει εκπληκτική φυσική ομοιότητα με την νεκρή σύζυγό του. Οι πρώτες επιστημονικές εξηγήσεις συγκλίνουν στην αλλόκοτη υπόθεση ότι ο ωκεανός του πλανήτη έχει την δύναμη να υλοποιεί τις αναμνήσεις.