Ο εξωηλιακός πλανήτης Σολάρις, ένας διαστημικός ωκεανός τυλιγμένος από σύννεφα, είναι στόχος επιστημονικής μελέτης των ανθρώπων της Γης που έχουν εγκαταστήσει έναν διαστημικό σταθμό χωρητικότητας 85 αστροναυτών σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Αν και αρχικά απλά τον παρακολουθούσαν, κάποτε διατύπωσαν την θεωρία, ότι ο πλανήτης αυτός μπορεί να είναι ένα νοήμον εξωγήινο ον τεράστιων διαστάσεων. Αποφασίζουν λοιπόν να τον ενεργοποιήσουν τρυπώντας τον με ακτίνες φωτός υψηλής ενέργειας. Ξαφνικά στον διαστημικό σταθμό αρχίζουν να συμβαίνουν περίεργα πράγματα που συνοδεύονται από ανεξήγητες παραισθήσεις του πληρώματος του διαστημικού σταθμού, αναγκάζοντας την γήινη διεύθυνση του διαστημικού σταθμού να λάβει μέτρα για τον τερματισμό του διαστημικού προγράμματος.

Ένας άνδρας στα 40 του πρόκειται να πεθάνει και θυμάται το παρελθόν του. Την παιδική του ηλικία, τη μητέρα του, τον πόλεμο, προσωπικές στιγμές αλλά και πράγματα που διηγούνται ταυτόχρονα την ιστορία του Ρώσικου έθνους.

Στη Ρωσία του 15ου αιώνα, ο αγιογράφος Θεοφάνης ο Έλληνας επιλέγει ως βοηθό του το μοναχό Αντρέι Ρουμπλιόφ. Ο τελευταίος έχει διάφορους θεολογικούς προβληματισμούς κι όταν σε μια επιδρομή των Ταρτάρων αναγκάζεται να σκοτώσει, για να προστατεύσει μια ανυπεράσπιστη κοπέλα, απαρνείται για μεγάλο διάστημα τη ζωγραφική. Θ’ αρχίσει να ζωγραφίζει ξανά, στο έξοχο, τελευταίο μέρος της ταινίας, όταν το πείσμα και η δύναμη ψυχής του νεαρού και άπειρου χύτη που κατασκευάζει την τεράστια καμπάνα, θα του ξαναδώσει το πάθος για ζωή και δημιουργία.