Filmi tegevus hargneb kosmosejaamas mis uurib saladuslikku planeeti Solaris. Maale jõuavad signaalid et meeskond on sügavas emotsionaalses kriisis ja teaduslik tegevus on soikunud. Olukorda tuleb hindama psühholoog Chris Kelvin, kes kohtub jaamas nii veidralt käituva meeskonna kui ka oma ammu surnud naisega. Vähehaaval hakkab Chris mõistma, et Solarisel on võime äratada ellu inimeste mälestused.