Psychiatra, który ciągle nie może dojść do siebie po śmierci swojej żony otrzymuje zagadkową wiadomość od przyjaciela znajdującego się na stacji międzyplanetarnej obserwującej planetę „Solaris” i fenomeny z nią związane, w której zachęca go do przybycia. Z powodu niewyjaśnionych zdarzeń załoga „Solaris” zaczyna doświadczać zaburzeń pamięci, w których pojawiają się dawno zmarli członkowie rodziny, włączając w to żonę głównego bohatera. Pojawiający się znikąd ludzie nie wiedzą, jak trafili na pokład stacji, nie wiedzą, że są wytworem wyobraźni, uważają się za rzeczywiste istoty.