На космической станции, затерянной в бескрайних просторах, сотрудники уже долгое время пытаются разгадать тайну загадочной планеты Солярис, чья поверхность полностью покрыта таинственным океаном. В этот изолированный мир прибывает новый обитатель — психолог Крис Кельвин. Его задача состоит в том, чтобы разобраться в странных и тревожных сообщениях, поступающих с станции, и, возможно, положить конец бесплодным попыткам исследовать «соляристику».
Поначалу Кельвин считает, что оставшиеся в живых ученые сошли с ума, поглощенные своими собственными страхами и переживаниями. Однако вскоре он сам становится жертвой паранормального явления: перед ним появляется его покойная возлюбленная Хари, которая когда-то трагически покончила с собой на Земле. Эта встреча заставляет Кельвина пересмотреть свои представления о реальности и человеческих чувствах. Окруженный мраком и отчаянием, он начинает осознавать, что Солярис может не только отражать внутренние страхи, но и ставить под сомнение саму природу любви, памяти и горя. В этом непростом путешествии Крис сталкивается с вопросами о жизни и смерти, о том, что значит быть человеком в мире, где границы между реальным и воображаемым стираются.