Kosmonauta Kris Kelvin ląduje na stacji badawczej zawieszonej ponad powierzchnią planety Solaris, którą oblewa galaretowaty ocean. To on, ocean, jest jedyną planetarną istotą - na swój sposób żyjącą i zdolną do myślenia. Kelvin spotyka na stacji dwóch kolegów (trzeci zginął w niejasnych okolicznościach), ale ci okazują wobec niego dziwaczną rezerwę, coś najwyraźniej ukrywając.