Psikiyatrist Chris Kelvin, gizemli Solaris gezegeni yakınlarındaki bir uzay istasyonunda yaşanan olağanüstü olayları araştırmak üzere görevlendirilir. İstasyona vardığında, komutan konumundaki arkadaşının intihar ettiğini ve diğer iki bilim insanının da derin bir psikolojik çöküntü içinde olduğunu keşfeder.
Ekip üyeleri, yaşananları açıklamakta isteksizdir ve Chris'e uyumaması yönünde gizemli uyarılarda bulunurlar.
Yorgunluk sonucu uykuya daldığında, Chris kendini gerçeklikle hayalin iç içe geçtiği karmaşık bir durumun ortasında bulur.
Uzun süredir ölü olan eşi Rhea, istasyonda belirir ve onunla etkileşime geçer. Bu beklenmedik karşılaşma, Chris’in geçmişle yüzleşmesine ve gerçeklik algısını sorgulamasına neden olur.
Solaris gezegeninin yarattığı bu bilinmezlik ortamında, Chris hem ekip üyelerinin yaşadığı travmaları anlamaya çalışır hem de kendi iç hesaplaşmalarıyla yüzleşir. Ziyaretçilerin gerçek mi yoksa gezegenin ürünleri mi olduğu sorusu, istasyonun kapalı dünyasında giderek daha belirgin hale gelir.