Ο εξωηλιακός πλανήτης Σολάρις, ένας διαστημικός ωκεανός τυλιγμένος από σύννεφα, είναι στόχος επιστημονικής μελέτης των ανθρώπων της Γης που έχουν εγκαταστήσει έναν διαστημικό σταθμό χωρητικότητας 85 αστροναυτών σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Αν και αρχικά απλά τον παρακολουθούσαν, κάποτε διατύπωσαν την θεωρία, ότι ο πλανήτης αυτός μπορεί να είναι ένα νοήμον εξωγήινο ον τεράστιων διαστάσεων. Αποφασίζουν λοιπόν να τον ενεργοποιήσουν τρυπώντας τον με ακτίνες φωτός υψηλής ενέργειας. Ξαφνικά στον διαστημικό σταθμό αρχίζουν να συμβαίνουν περίεργα πράγματα που συνοδεύονται από ανεξήγητες παραισθήσεις του πληρώματος του διαστημικού σταθμού, αναγκάζοντας την γήινη διεύθυνση του διαστημικού σταθμού να λάβει μέτρα για τον τερματισμό του διαστημικού προγράμματος.
