Экранизация одноимённого романа Стивена Лема. Научно-исследовательская экспедиция изучает далекую планету Солярис с борта космической станции. Психолог Крис Кельвин получает сигнал тревоги от одного из исследователей и отправляется на станцию, чтобы разобраться в ситуации. Там он обнаруживает, что почти все члены экипажа мертвы или пропали без вести. Двое оставшихся в живых не в силах рационально объяснить происходящее - планета Солярис обладает сознанием и способностью проникать в человеческих разум. Вскоре Крис становится участником странного происходящего - начинают воплощаться люди из памяти, реальность всё труднее отличить от сна.

Женщина пытается с помощью лекарств справиться с беспокойством, которое гложет её в связи с тем, что её муж выходит из тюрьмы.

На Землю нападают войска инопланетян, называемых мимиками. Они бесследно уничтожают крупные города и убивают миллионы людей. Инопланетяне невероятно быстро передвигаются, используют незнакомое землянам оружие и умеют предвидеть будущее. Подполковник Билл Кейдж, ни разу не бывавший на фронте, попадает в эпицентр сражения и буквально через несколько минут погибает, однако ему удаётся захватить с собой и жизнь инопланетянина. Близкий контакт с умирающим мимиком приводит к тому, что Билл воскресает, но оказывается навсегда заперт в своём последнем дне. Он вынужден снова и снова идти в бой с пришельцами, постепенно догадываясь, в чём их слабое место и каким образом можно спасти от них планету.