Tarkovskijs film lægger sig tæt op ad Kubricks Rumrejsen år 2001, men er alligevel en hel anden slags film. En film lavet med et lavt budget og uden special effects. Den har sit fokus et andet sted, nemlig på det filosofiske og i hovedpersonens fantasi. Den science fiction-interesserede bliver ubetinget udfordret i denne enestående filmklassikere.
Psykologen Kelvin skal vurdere værdien af den rumstation, der kredser om planeten Solaris. Han får en foruroligende historie om astronauten Barton, der var den eneste overlevende efter en ulykke. Kelvin beslutter at besøge rumstationen, hvor han møder nogle videnskabsfolk, der råder ham til at tilpasse sig forholdene. Men han møder nogle underlige syn, bl.a. hans afdøde kone Khari. Han finder ud af, at Solaris har evne til at genskabe erindringer og opdager, at han er den første, der kan etablere et forhold til planetens bevidsthed.
I science fiction-genren gennemspiller Tarkovskij et tema, som er gennemgående for hans produktion, nemlig konflikten mellem følelserne omkring livets virkelighed og fantasien. Undervejs ødelægger Kelvin sig selv fra at være et rationelt menneske ved at lade sig styre af begær.
Filmen er produceret i et Sovjet med begrænset ytringsfrihed, men forstår i et utroligt smukt billedsprog at fortælle en vedkommende historie om, hvad det vil sige at leve. Soderbergh genfortolkede i 2002 det litterære forlæg for Tarkovskijs film, uden at rumme dens filosofiske grundlag. Solaris' æstetiske kvaliteter placerer den blandt filmkunstens store værker.