Keď psychológ Kris Kelvin dorazí na planétu Solaris, jeho úlohou je skúmať záhadný oceán na jej povrchu. Niečo však nie je v poriadku. Na palube výskumnej stanice ho začnú prenasledovať bolestivé spomienky na bývalú lásku, ktoré sa zdajú viac ako len obyčajné preludy. Niečomu podobnému čelia aj ostatní výskumníci, ktorým sa vynárajú dávno potlačené a náhle hmatateľné zážitky. Vedci sa domnievajú, že oceán je v skutočnosti obrovským mozgom, ktorý vytvára tieto spomienky z neznámeho dôvodu. Je možné, že majú pravdu?