Os três últimos residentes da estação espacial Solaris têm enviado misteriosas comunicações ao controlo terrestre. Quando o astronauta e psicólogo Kris Kelvin é enviado para investigar o fenómeno, começa a sentir os mesmos sintomas estranhos que afligem os tripulantes da estação, atirando-o para uma viagem até aos mais sombrios recantos do seu consciente.