هیات سولاریس یک پایگاه بر روی سیاره‌ای که نشانه‌هایی از حیات هوشمند در آن دیده شده، برپا کرده‌اند، اما جزئیات در این مورد مبهم و رازآلود است. بعد از مرگ مشکوک یکی از سه دانشمند ساکن در پایگاه، شخصیت اصلی داستان به جای او فرستاده می‌شود...
شیکاگو. «ریچارد کیمبل» (فورد)، جراح مورد احترام و مشهور، به غلط مسئول قتل همسرش «هلن» (وارد) شناخته و به مرگ محکوم می شود. در راه زندان، بروز حوادثی منجر می شود او بتواند بگریزد و پنهان شود، در حالی که معاون مارشال ایالتی، «ساموئل جرارد» (جونز) سرسختانه در پی او است...