Die Welt in ferner Zukunft. Dr. Chris Kelvin (George Clooney) wird von Regierungsbeauftragten gebeten, auf der Weltallstation Prometheus auf dem Planeten Solaris nach dem Rechten zu sehen. Kelvins alter Freund Gibarian (Ulrich Tukur), Kommandant auf Solaris, hatte von sonderbaren Schwierigkeiten berichtet. Auf Solaris angekommen, findet Kelvin Gibarian tot und die übrigen Crewmitglieder seltsam verstört vor. Eine außerirdische Lebensform ist anwesend und offenbar in der Lage, persönliche Erinnerungen von jedermann zu manifestieren. Bald wird auch Kelvin ihre Macht erfahren.