索拉里斯行星上似乎全是海洋，人们设立了一个轨道站研究它。由于发生了一些奇异事件，一个心理学家前去调查。这时轨道站上仅剩的三名宇航员中一个自杀了，另两个也举止怪异。心理学家认为是某种精神问题导致宇航员们死去。接着他发现索拉里斯行星表面的水实际上是一种类似“大脑”的物质，它可以影响宇航员头脑中的记忆和困扰 。