Dr. Kris Kelvint (George Clooney) azzal a feladattal bízzák meg, hogy megtalálja az okát a Prometheus nevû ûrállomáson tartózkodó, tudományos kutatást folytató, mindössze háromtagú tudóscsoport rejtélyes viselkedésének. A kutatók ugyanis mindenfajta kommunikációt megszakítottak a Földdel. Kelvin, miután áttanulmányozza a Prometheuson lévõ csoport vezetõje, Gibarjan (Ulrich Tukur) - mellesleg Kelvin jó barátja - hivatalos közleményét, elvállalja a feladatot.
A parancsnok Kelvin segítségét kéri, de hogy miért, nem hajlandó - vagy nem képes - elmagyarázni. Az ûrállomásra érkezõ Kelvin, aki tisztában van azzal, hogy az õ véleménye nyomán születik meg a végsõ döntés a Prometheus további sorsáról, megdöbbenve látja, hogy Gibarjan idõközben öngyilkosságot követett el, a bázison maradt két tudós pedig paranoiához hasonló elmezavar jeleit mutatja. Látomásaik minden bizonnyal a Solaris nevû bolygón végzett kutatómunkájukkal állnak összefüggésben. Lassanként Kelvint is hatalmába keríti e különös világ misztériuma: a Solaris megajándékozza a lehetõséggel, hogy újraélje feleségéhez fûzõdõ múltbéli kapcsolatát, mely az asszony halála óta folyamatos bûntudatot és lelkiismeret-furdalást okozott benne. Vajon képes megváltoztatni a múltat, vagy arra van kárhoztatva, hogy újra elkövesse ugyanazokat a hibákat?