בעתיד - "העתיד הקוסמי" של האנושות, רחוק מאיתנו - נשמעים מילות הפרידה הללו: "קלווין, אתה טס. בהצלחה!" הפסיכולוג קלווין, במרחק מדהים מכדור הארץ, נוחת מחללית לתחנה פלנטרית - זהו לוויתן כסף ענק שמרחף מעל פני כדור הארץ סולאריס. התחנה נראית ריקה, היא שופעת באופן מוזר, אף אחד לא פוגש את קלווין, והאדם הראשון שרואה פסיכולוג מפחד כמעט עד מוות. שמו של האיש הוא סנוט, הוא סגן ראש תחנת גיבריאן. הוא צועק בגועל: "אני לא מכיר אותך, אני לא יודע. מה אתה רוצה?" - למרות שהתחנה קיבלה הודעה על בואו של קלווין. ואז, כשהוא נזכר בעצמו, הוא אומר שגיבריאן, חברו ועמיתו של קלווין, התאבד וכי החבר החדש לא צריך לעשות דבר ולא צריך לתקוף אם הוא רואה מישהו אחר מלבדו, סנוט, ואיש הצוות השלישי, הפיזיקאי סרטיוריוס. לשאלה: "את מי אני יכול לראות ?!" - חוטם, למעשה, לא מגיב. ומהר מאוד קלווין פוגש במסדרון אישה שחורה עירומה ענקית, "אפרודיטה מפלצתית" עם שדיים ענקיים וגב של פיל. היא לא יכולה להיות בתחנה, זה כמו הזיה. לא רק זאת, כשמגיע חדש לסארטוריוס, הפיזיקאי לא מכניס אותו לתא הנוסעים שלו - הוא עומד, חוסם את הדלת בגבו, ושם אתה יכול לשמוע את התרוצצות וצחוקו של הילד, ואז הדלת מתחילה להתעוות, וסרטוריוס צועק בפאלסטו תזזיתי: "אני אחזור! אל! אל!" ושיא שיא הזיה - קלווין נכנס למקרר לראות את גופתו של ג'יבריאן, ומגלה ליד הגבר המת את אותה אשה כושית - חיה וחמה, למרות הקור הקפוא. פרט בולט נוסף: כפות רגליה היחפות לא נמחקות ולא מעוותות בהליכה, עורן דקיק, כמו זה של תינוק.
קלווין החליט שאיבד את דעתו, אך הוא פסיכולוג ויודע לדאוג לכך. הוא מסדר לעצמו צ'ק ומסכם: "לא איבדתי את דעתי. התקווה האחרונה נעלמה. "
בלילה הוא מתעורר ורואה לידו את אשתו שנפטרה לפני עשר שנים, שהרגה את עצמה בגללו, קלווין. אני חי, בשר ודם, ורגוע לחלוטין - כאילו הם נפרדו אתמול. היא לובשת שמלה המנציחה אותו, שמלה רגילה, אך משום מה ללא רוכסן בגבה, וכפות רגליה, כמו זו של אישה שחורה, אינפנטיליות. נראה שהיא לוקחת הכל כמובן מאליו ושמחה בכל דבר, ורוצה רק דבר אחד: לא לשעה, לא לרגע להיפרד מקלווין. אבל הוא צריך לעזוב כדי להבין איכשהו את המצב. הוא מנסה לקשור את הארי - מסתבר שהיא לא חזקה מבחינה אנושית ... קלווין נחרד. הוא מפתה את הפאנטום של אשתו לרקטה אחת ושולח אותו למסלול קרוב לכוכב הלכת. נראה שהשטויות האלה נגמרו, אבל סנאוט מזהיר את קלווין שבעוד שעתיים או שלוש "האורח" יחזור, ולבסוף אומר מה קורה, לדעתו. "אורחים" מתמידים שולחים לאנשי כוכב האוקיאנוס סולאריס.
האוקיאנוס הזה תופס את מוחם של מדענים כבר יותר ממאה שנה. הם אינם מורכבים ממים, אלא מפרוטופלזמה, הנעים בדרך מוזרה ומפלצתית, מתרחבים ויוצרים מבנים ענקיים - חסרי משמעות - למבנים, במעמקי הזמן משנה את מסלולו. הם כונו "גורודרוב", "דולגונס", "המשרתות שלי", "סימטריות", אך איש לא ידע מדוע ומדוע נוצרו. נראה כי לאוקיאנוס החי יש תפקיד אחד: הוא שומר על מסלול הפלנטה האופטימלי סביב השמש הכפולה. ועכשיו, לאחר מחקר שנפגע מקרינה קשה, הוא החל לשלוח פנטומים לאנשים, והוציא את המראה שלהם ממעמקי תת המודע האנושי. קלווין עדיין היה בר מזל: הוא "הוצג" בפני אישה שפעם אהב, ואילו לאחרים נשלחו תשוקותיהם הארוטיות הסודיות, שאף לא מומשו. "מצבים כאלה ..." אומר סנוט, "שרק אחד מהם יכול לחשוב, ואפילו ברגע של שיכרון, נפילה, טירוף ... והמילה הופכת לבשר. כך אומר סנוט. הוא גם אומר כי "האורח" מופיע לרוב בזמן שאדם ישן והתודעה שלו נכבית. נכון לעכשיו, אזורי המוח האחראים לזיכרון נגישים יותר לקרני האוקיאנוס הלא ידועות.
מדענים אולי יעזבו את התחנה, אבל קלווין רוצה להישאר. הוא חושב: "אולי איננו יודעים דבר על האוקיאנוס, אבל אולי על עצמנו ..." למחרת, הארי מופיע שוב, וכמו בימים עברו, הם הופכים לאוהבים. בבוקר קלווין רואה שבתא הנוסעים יש שתי "שמלות לבנות זהות לחלוטין עם כפתורים אדומים" - שתיהן חתוכות בתפר. זעזוע נוסף בעקבות ההלם הזה: הארי נשאר בטעות נעול ועם כוח לא אנושי, פוצעת את עצמה, מפרקת את הדלת. קלווין המומה רואה את ידיה המוטות מתרפאות כמעט מייד. גם הארי עצמה מבועתת, מכיוון שהיא מרגישה את עצמה אדם רגיל, רגיל ...
מנסה להבין כיצד הארי "הייתה מובנית", קלווין לוקח את דמה לניתוח, אך תחת מיקרוסקופ אלקטרונים ברור שהגופים האדומים אינם מורכבים מאטומים, אלא כאילו יש מאין - ככל הנראה, מנוטרנו. עם זאת, "מולקולות נייטרינו" לא יכולות להתקיים מחוץ לשום תחום ספציפי ... הפיזיקאי סרטיוריוס מקבל את ההשערה הזו ומתחייב לבנות מחסל של מולקולות נייטרינו כדי להשמיד את "האורחים". אבל קלווין, מסתבר, לא רוצה את זה. הוא כבר התאושש מההלם ואוהב את אשתו הטרייה - מי שהיא. הארי מצידו מתחיל להבין את המצב, את כל הטרגדיה שלו. בלילה, בזמן שקלווין ישן, היא מדליקה את מכשיר ההקלטה שהשאיר ג'יבריאן עבור קלווין, מאזינה לסיפור של גיבריאן על "האורחים", ואחרי שלמדה את האמת, מנסה להתאבד. שותה חמצן נוזלי. קלווין רואה את ייסוריה, מקיאה הקאה מדממת, אבל ... קרינת אוקיינוס משקמת בשר נייטרינו תוך דקות. היא קמה לחיים בייאוש - עכשיו היא יודעת שהיא מייסרת את קלווין, "ושאני לא יכולתי לדמיין שכלי העינויים יכול להיות טוב ואהבה," היא צועקת. בתגובה קלווין אומר שהוא אוהב אותה, היינו אותה, ולא את אותה אישה ארצית שהרגה את עצמה מתוך אהבה אליו. זה נכון והוא אובד עצות לחלוטין: אחרי הכל, הוא יצטרך לחזור לכדור הארץ, ואשתו האהובה יכולה להתקיים רק כאן, בשדה הקרינה המסתורי של האוקיאנוס, הוא לא יכול להחליט על שום דבר, אבל מסכים להצעתו של סרטוריוס לרשום את זרמי מוחו ולהעביר אותם בצורה של קרן רנטגן לים. אולי אחרי שקרא את ההודעה הזו המפלצת הנוזלית תפסיק לשלוח את הפאנטומים שלה לאנשים ... הקורה פוגעת בפלזמה, וכאילו שום דבר לא קורה, רק קלווין מתחיל להתייסר חלומות שבהם נראה שהוא לומד, ואז למיין לאטומים, ואז ממציא שוב. "אי אפשר להשוות את האימה שחווה בהם לשום דבר בעולם", הוא אומר. זה נמשך כמה שבועות, הארי וקלווין נקשרים זה לזה יותר ויותר, וסרטוריוס, בינתיים, עורך כמה ניסויים איומים ומנסה להיפטר מה"אורחים ". סנאוט אומר עליו: "הפאוסט שלנו, נהפוך הוא, מחפש תרופה לאלמוות." לבסוף, לילה אחד, הארי נותן לקלווין כדורי שינה ונעלם. סרטיוריוס, בחשאי מקלווין, בכל זאת יצר מחסל פנטום, והר, מתוך אהבה גדולה לקלווין, החליטה למות - כמו פעם, לפני הרבה זמן ... היא נכנסה לשכחה, עזבה לנצח, לפלישתם של "האורחים".
קלווין בצער. הוא חולם לנקום בפרוטופלסמה החשיבה, לשרוף אותה עד היסוד, אך סנאוט מצליח להרגיע את חברו. הוא אומר שהאוקיאנוס לא רצה שום דבר רע, נהפוך הוא, הוא שאף לתת לאנשים מתנות, לתת להם את היקר ביותר, את זה שהכי חבוי בזכרונו. האוקיאנוס לא יכול היה לדעת מה המשמעות האמיתית של הזיכרון הזה ... קלווין מקבל את המחשבה הזו ונרגע - כאילו. ובסצנה האחרונה הוא יושב על שפת האוקיאנוס, חש את "נוכחותו הענקית, שתיקה עוצמתית, בלתי ניתנת לנקודה", וסולח לו על הכל: "לא ידעתי כלום, ובכל זאת האמנתי שזמן הנסים האכזרי לא הסתיים."