En medio de la expedición de estudio del planeta cubierto de océanos, Solaris, un científico desaparece en misteriosas circunstancias. Cuando un experimentado piloto va en su búsqueda, cruzando una pesada neblina, regresa a la base con terribles visiones y alucinaciones que lo han dejado traumatizado e inoperativo. Las autoridades en la tierra buscan la ayuda del experimentado y reconocido psicólogo Kris Kelvin, un antiguo miembro de la tripulación en la exploración de Solaris, quien experimento visiones similares en su momento y fue retirado del equipo. La misión de Kelvin es determinar, de una vez por todas, si la existencia de la estación espacial y la presencia de un equipo de vigilancia es un riesgo que vale la pena correr y examinar la salud mental de los tres científicos restantes que aun trabajan en la misma. Pero una vez abordo, las condiciones de la estación y sus tripulantes son peores que las que había imaginado, además de empezar a sumirse en una serie de visiones que involucran a Hari, su difunta esposa, que no recuerda como ha llegado ahí.
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