В бъдеще - „космическото бъдеще“ на човечеството, много далеч от нас - ще се чуят тези прощални думи: „Келвин, летиш. Късмет!" Психологът Келвин, на невероятно разстояние от Земята, се приземява от космически кораб до планетарна станция - това е огромен сребърен кит, който витае над повърхността на планетата Соларис. Станцията изглежда празна, странно е засърбена, никой не среща Келвин и първият човек, който види психолог, се плаши почти до смърт. Името на мъжа е Снуут, той е заместник-началник на станцията на Гибарян. Той хрипне от отвращение: „Не те познавам, не знам. Какво искаш?" - въпреки че гарата е била уведомена за пристигането на Келвин. И тогава, припомняйки себе си, той казва, че Гибарян, приятел и колега на Келвин, се е самоубил и че новодошлия не трябва да прави нищо и не трябва да атакува, ако види някой друг освен него, Снуут и третия член на екипажа, физик Сарториус. На въпроса: „Кой мога да видя ?!“ - Муцуната всъщност не реагира. И много скоро Келвин среща огромна гола черна жена в коридора, „чудовищна Афродита“ с огромни гърди и слонова гръб. Тя не може да бъде на гарата, това е като халюцинация. Не само това, че когато новодошъл пристигне в Сарториус, физикът не го пуска в кабината си - той стои, блокира вратата с гръб и там можете да чуете тичането наоколо и смеха на детето, след това вратата започва да потрепва и Сарториус вика с неистова фалцета: „Ще се върна! Недей! Недей!" И кулминацията на делириума - Келвин влиза в хладилника, за да види тялото на Гибарян и открива същата черна жена, жива и топла, до мъртвеца, въпреки ледения студ. Друга поразителна подробност: босите й крака не се изтриват и не се деформират при ходене, кожата им е тънка, като тази на бебе.
Келвин реши, че е изгубил ума си, но е психолог и знае как да се увери в това. Той си урежда проверка и обобщава: „Не съм загубил ума си. Последната надежда изчезна “.
През нощта той се събужда и вижда до него жена си, която почина преди десет години, която се самоуби заради него, Келвин. Живея, в плът и кръв и напълно спокоен - сякаш се разделиха вчера. Тя носи рокля в памет на него, обикновена рокля, но по някаква причина без цип на гърба, а краката й, като тази на черната жена, са инфантилни. Изглежда, че тя приема всичко за даденост и е доволна от всичко и иска само едно: не за час, нито за минута да се раздели с Келвин. Но той трябва да си тръгне, за да разбере по някакъв начин ситуацията. Той се опитва да върже Хари - оказва се, че тя не е силна по човешки начин ... Келвин е ужасен. Той примамва фантома на жена си в една ракета и го изпраща на орбита близо до планетата. Изглежда, че тази глупост свърши, но Снуут предупреждава Келвин, че след два-три часа „гостът“ ще се върне и накрая разказва какво, според него, се случва. Постоянни "гости" изпращат до хората от океанската планета Соларис.
Този океан окупира умовете на учените повече от сто години. Той не се състои от вода, а от протоплазма, движейки се по странен и чудовищен начин, разширявайки се и създавайки гигантски - безсмислено изглеждащи - структури, в дълбините на които времето променя своя ход. Бяха наречени „goroderov“, „dolguns“, „moids“, „симетрии“, но никой не знаеше защо и защо са създадени. Този жив Океан изглежда има една функция: поддържа оптималната планетна орбита около двойното Слънце. И сега, след изследване, ударено от силно излъчване, той започна да изпраща фантоми до хора, извличайки външния им вид от дълбините на човешкото подсъзнание. Келвин все още имаше късмет: той беше „представен“ с жена, която някога е обичал, а други са изпращали своите тайни еротични желания, които дори не са били реализирани. "Такива ситуации ..." казва Снуут, "за които можеш да мислиш само и дори в момент на опиянение, падане, лудост ... И думата става плът." Така казва Снуут. Той също така казва, че „гостът“ най-често се появява, докато човек спи и съзнанието му е изключено. По това време мозъчните региони, отговорни за паметта, са по-достъпни за непознатите лъчи на Океана.
Учените може да напуснат гарата, но Келвин иска да остане. Той си мисли: „Може би не знаем нищо за Океана, но може би за себе си…“ На следващата вечер Хари се появява отново и, както в стари времена, те стават любовници. На сутринта Келвин вижда, че в кабината има две „абсолютно еднакви бели рокли с червени копчета“ - и двете, изрязани по шева. Друг шок следва този шок: Хари случайно остава затворен и с нечовешка сила, ранявайки се, разбивайки вратата. Шокиран Келвин вижда как нейните осакатени ръце заздравяват почти мигновено. Самата Хари също е ужасена, защото се чувства обикновена, нормална личност ...
Опитвайки се да разбере как Хари е „структурирана“, Келвин взема кръвта си за анализ, но под електронен микроскоп става ясно, че червените тела не са съставени от атоми, а сякаш от нищо - очевидно, от неутрино. Въпреки това „неутрино молекули“ не могат да съществуват извън определено поле… Физикът Сарториус приема тази хипотеза и се задължава да изгради унищожител на неутрино молекули, за да унищожи „гостите“. Но Келвин, оказва се, не иска това. Той вече се е възстановил от шока и обича новата си съпруга - каквато и да е тя. От своя страна Хари започва да разбира ситуацията, цялата й трагедия. През нощта, докато Келвин спи, тя се включва на магнетофона, оставен от Гибарян за Келвин, слуша историята на Гибарян за „гостите“ и, като научи истината, се опитва да се самоубие. Пие течен кислород. Келвин вижда нейната агония, изпитваща кърваво повръщане, но ... Океанското излъчване възстановява неутрино плът за минути. Тя оживя в отчаяние - сега знае, че измъчва Келвин: „И не бих могла да си представя, че инструментът за изтезания може да бъде добър и обичам“, крещи тя. Келвин в отговор казва, че той я обича, а именно нея, а не онази земна жена, която се е убила от любов към него. Това е вярно и той е напълно в загуба: в края на краищата той ще трябва да се върне на Земята, а любимата му жена може да съществува само тук, в тайнственото радиационно поле на Океана, Той не може да реши нищо, но се съгласява на предложението на Сарториус да записва теченията на мозъка си и да ги предава под формата на рентгенов лъч към океана. Може би, след като прочете това съобщение, течното чудовище ще спре да изпраща своите фантоми до хората ... Лъчът удря плазмата и сякаш нищо не се случва, само Келвин започва да измъчва сънища, в които той сякаш се изучава, после сортира в атоми, после отново. „Ужасът, преживян в тях, не може да се сравни с нищо на света“, казва той. Това продължава няколко седмици, Хари и Келвин се привързват един към друг все повече и повече, а Сарториус междувременно провежда някои ужасни експерименти, опитвайки се да се отърве от „гостите“. Снуут казва за него: „Нашият Фауст, напротив, търси лек за безсмъртието“. Накрая една вечер Хари дава хапчета за сън и изчезва. Сарториус, тайно от Келвин, въпреки това създал фантомния унищожител, а Хери, от голяма любов към Келвин, решила да умре - както веднъж, много отдавна ... Тя отишла в забвение, оставена завинаги, защото нашествието на "гостите" свършило.
Келвин в скръб. Мечтае да си отмъсти на мислещата протоплазма, да я изгори до основи, но Снуут успява да успокои другаря си. Той казва, че Океанът не е искал нищо лошо, напротив, стараел се е да дава на хората подаръци, да им дава най-ценното, онова, което е най-дълбоко скрито в паметта му. Океанът не можеше да знае какво е истинското значение на този спомен ... Келвин приема тази мисъл и се успокоява - сякаш. И в последната сцена той седи на брега на Океана, усещайки неговото „гигантско присъствие, мощно, неумолимо мълчание“ и му прощава всичко: „Не знаех нищо, но все пак вярвах, че времето на жестоките чудеса не е приключило“.