El doctor Kris Kelvin es enviado a la estación espacial que orbita Solaris, un misterioso planeta planeta cubierto por agua, donde investigará la muerte de uno de los tripulantes y los problemas mentales que la influencia del planeta provoca en el resto de la tripulación. El planeta parece tener algún tipo de inteligencia y pronto se sucederán los sucesos extraordinarios.
 | Natalya Bondarchuk | Hari |
| Donatas Banionis | Kris Kelvin |
| Jüri Järvet | Dr. Snaut |
| Vladislav Dvorzhetsky | Berton |
| Nikolai Grinko | Padre de Kelvin |
| Anatoli Solonitsyn | Dr. Sartorius |
