Der Psychologe Dr. Chris Kelvin erhält den Auftrag, die unerklärlichen Vorkommnisse auf der Raumstation Prometheus zu untersuchen. Die umkreist derzeit den luminiszierenden Planeten Solaris, von dem auch die angeblichen "Besucher" zu stammen scheinen, die den zwei verbliebenen Crewmitgliedern das Leben schwer machen. Mit der Zeit wird jedoch klar, dass die Wesen lediglich Kreationen der eigenen Erinnerung sind. Wie auch Chris' Frau Rheya, die plötzlich neben dem Arzt im Bett liegt - obwohl sie vor Jahren Selbstmord beging.

Der Wissenschaftler und Erfinder Alexander Hartdegen will beweisen, dass Zeitreisen möglich sind. Ein persönlicher Schicksalsschlag verwandelt seinen Ehrgeiz in schiere Verzweiflung: Sie treibt ihn umso unerbittlicher an, seine Erfindung zu vollenden und in die Vergangenheit zu reisen, um dort dem Lauf der Dinge eine neue Wendung zu geben. Als er die von ihm konstruierte Zeitmaschine ausprobiert, wird Hartdegen 800.000 Jahre in die Zukunft katapultiert. Dort muss er entdecken, dass die Menschheit in zwei Lager gespalten ist: die Jäger und die Gejagten.

Lange prognostiziert, setzen sie plötzlich innerhalb kürzester Zeit weltweit ein, gewaltige Naturereignisse, die eine neue Eiszeit einläuten: Hagelstürme in Tokio, Schneefälle in Indien, Tornados über Los Angeles. Endlich reagiert auch die Regierung und evakuiert alle US-Bürger der südlichen Staaten nach Mexiko, während man mangels Zeit alle anderen dem sicheren Kältetod überlässt. Einzig Klimaforscher Jack Hall kämpft sich durch Blitzeis und Schnee nach Norden, denn sein Sohn sitzt in der New Yorker Bibliothek fest.

Oliver Barrett IV, Sprössling einer traditionsreichen und gut betuchten Familie, verliebt sich in seine Kommilitonin italienischer Abstammung, Jenny Cavilleri. Jenny kann zwar weder einen beeindruckenden Stammbaum noch Geld aufweisen, erwidert aber Olivers Zuneigung aufrichtig. Beide heiraten trotz aller Einwände von Olivers Verwandtschaft, doch ihr gemeinsames Glück ist nicht von langer Dauer: Als Olivers vielversprechende Karriere als Jurist endlich in die Gänge kommt, erfahren sie, dass Jenny an Krebs erkrankt ist und in wenigen Wochen sterben wird.

Die geheimnisvolle Dierdre heuert mehrere Ronins (Samurais ohne Meister), käufliche Spezialisten für alle Fälle an, um eine Tasche zu stehlen, ehe der momentane Besitzer sie an den KGB verkaufen kann. Die Männer kennen sich nicht, und obwohl sie unterschiedliche Berufs- und Lebensauffassungen haben, führen sie den Job aus. Doch die Tasche verschwindet kurz nach dem Coup und bald stecken alle Beteiligten in einem tödlichen Spiel, bei dem niemand sicher ist und jeder ein Verräter sein kann.