เมื่อคริส (George Clooney) นักจิตวิทยาได้รับการร้องขอจากลูกเรือบนสถานีดาวโซลาริสให้เดินทางไปค้นหาความผิดปกติที่เกิดขึ้น พอเขาไปถึงก็พบว่าลูกเรือบางคนเสียชีวิตแล้ว ก่อนที่เขาจะค้นพบว่าโซลาริสได้สร้างสสารจำลองที่มีความทรงจำของลูกเรือแต่ละคนขึ้นมาครับ และสสารจำลองของคริสก็คือเรย์ (Natascha McElhone) ภรรยาเก่าของเขาที่ฆ่าตัวตาย