Neuvostoliittolaisohjaaja Andrei Tarkovskin ylistetyssä tieteiselokuvassa psykologi Kris Kelvin lähetetään Solaris-planeettaa kiertävälle avaruusasemalle tutkimaan sen miehistön salaperäisiä kohtaloita. Hänelle paljastuu pian, kuinka meren peittämä Solaris on alkanut vaikuttaa kosmonautteihin luomalla heidän muistoistaan, haaveistaan ja pakkomielteistään eläviä olentoja. Onnistuuko hän itse selviytymään Solariksen vaaroilta?