Bud Brigman (Ed Harris) ist Vorarbeiter bei einer Unterwasser-Ölbohrstation in der Karibik. Er hat Führungsqualitäten und einen schwierigen Charakter. Deshalb liegt Bud mit den Vorgesetzten seiner Firma und dem leitenden Ingenieur, seiner Frau Lindsey (Mary Elizabeth Mastrantonio), von der er sich scheiden lassen will, ständig im Clinch liegt. Brigman fühlt sich herausgefordert, als seine Gruppe an einer waghalsigen Rettungsaktion für ein wrackes Nuklear-U-Boot teilnehmen soll. Beim Versuch, das Unterseeboot zu bergen, das bewegungslos in den Meerestiefen der Caymaninseln liegt, treten seltsame Phänomene auf. Taucher und Taucherinnen sind verstört. Das Militär und die Besatzung der Ölbohrstation geraten in Streit. Die Spannungen zwischen Bud, Lindsey und dem paranoiden Leutnant Coffey (Michael Biehn), der eine Spezialeinheit anführt, nehmen zu. Man befürchtet einen von Moskau aus gesteuerten atomaren Angriff. Leutnant Coffey dreht durch und will selbst eine Nuklearwaffe zünden. Brigmans verzweifelter Versuch, die Katastrophe abzuwenden, führt zu einer Begegnung mit ausserirdischen Wesen.
Als er mit seinem Raumschiff in einen elektro-magnetischen Sturm gerät, wird der Astronaut Leo Davidson (Mark Wahlberg) quer durchs All geschleudert und muss auf einem unbekannten Planeten notlanden. Mit zerstörtem Shuttle, ohne Waffen und Ausrüstung entdeckt Davidson, dass er sich in einer Welt befindet, die von Affen beherrscht wird - und in der Menschen als Sklaven gehalten werden.
Schon bald wird er gefangen genommen, und nur der Menschenrechtlerin Ari (Helena Bonham Carter), einer Schimpansin, ist es zu verdanken, dass er nicht vom grausamen General Thade (TIM ROTH) getötet wird. Gemeinsam fliehen sie in die verbotene Zone Calima, verfolgt von Thade und dessen blutrünstiger Primaten-Armee. Dort macht Davidson eine Entdeckung, die nicht nur ihm, sondern auch Ari die Augen über die wahre Entstehungsgeschichte des „Planeten der Affen“ öffnet. Grund genug für Thade, einen letzten Vernichtungsfeldzug gegen die Menschen zu beginnen...
SOLARIS ist eine Liebesgeschichte voller Emotionen und mysteriöser Ereignisse, die in eine Science-Fiction-Szenerie eingebettet ist. Die Geschichte, die in der Zukunft spielt, beginnt, als Dr. Chris Kelvin (GEORGE CLOONEY) beauftragt wird, das unerklärliche Verhalten einer kleinen Gruppe von Wissenschaftlern auf der Raumstation Prometheus zu untersuchen, die den Kontakt zur Erde vollständig abgebrochen hat.
Kelvin begibt sich auf die Raumstation, nachdem er eine Videoaufzeichnung seines engen Freundes Gibarian (ULRICH TUKUR), dem Missionsleiter, gesehen hat. Er bittet Kelvin ihm an Bord der Prometheus zu Hilfe zu kommen, die Gründe hierfür möchte oder – kann er – nicht erklären. Chris Kelvin weiß, dass seine Analyse der Lage das Schicksal der Raumstation beeinflussen wird und er ist schockiert über das, was er bei seiner Ankunft dort vorfindet: Gibarian hat Selbstmord begangen und die zwei verbleibenden Wissenschaftler zeigen Anzeichen von extremem Stress und Paranoia, scheinbar ausgelöst durch die Erforschung des Planeten Solaris.
Kelvin wird ebenfalls von den mysteriösen Ereignissen dieser einzigartigen Welt gefangen genommen. In gewisser Weise scheint Solaris ihm eine zweite Chance für seine große Liebe zu geben – die Möglichkeit, seiner vergangenen Beziehung, die ihn voller Schuld und Reue quält, einen anderen Verlauf zu geben. Aber kann er wirklich in die Vergangenheit zurückkehren und sie verändern? Oder ist er dazu verdammt, dieselben Fehler noch einmal zu machen?