心理学家克里斯•凯尔文在飞往索拉瑞斯星之前来到儿时的父母家与当年的索拉瑞斯飞行员亨利•伯顿见面伯顿警告凯尔文索拉瑞斯星上会有不可思议的奇事发生，但后者并不以为意凯尔文离开前，当着父亲的面焚毁了自己的个人物品。凯尔文到达索拉瑞斯星附近的太空站后，对科学家奇巴瑞安博士之死进行调查，却发现自己多年前已经去世的妻子哈莉竟突然出现。惊慌失措的凯尔文与太空站上另三位科学家讨论该如何面对怪事，却发现原来每人都深受其扰，不明就里。