Jordkontrol har modtaget mystiske transmissioner fra de tre resterende beboere på Solaris rumstationen. Da kosmonauten og psykologen Kris Kelvin bliver sendt for at undersøge sagen, oplever han de samme mærkelige fænomener, der plager Solaris-besætningen, hvilket sender ham på en rejse ind i de mørkeste afkroge af hans bevidsthed.
