未來某年，在外太空的空間站“普羅米修斯”上駐紮的一個科學家小組切斷了空間站和地球的所有聯係。心理學家克裏斯·凱爾文博士(喬治·克魯尼飾演)受命去調查這些科學家的神秘行為。　　“普羅米修斯”圍繞著一個液體星球Solaris旋轉進行勘察，這個星球蘊藏了神秘的能量。在空間站執行任務的科學家小組組長是凱爾文博士的好朋友吉巴裏安，正是他要求凱爾文前往“普羅米修斯”幫助他們。到達空間站以後，凱爾文震動的發現吉巴裏安已經神秘的自殺了，而小組的另外兩位科學家則情緒極度不穩定，經常出現妄想的症狀。他的意見現在對“普羅米修斯”的前景至關重要。