Edgar Rice Burroughsin klassikkoromaaniin perustuva elokuva kertoo Yhdysvaltain sisällissodan veteraanista John Carterista, joka siirtyy selittämättömällä tavalla avaruuden halki Marsiin, salaperäiselle planeetalle, jota sen asukkaat kutsuvat Barsoomiksi. Carter joutuu keskelle sotivien heimojen ja aavikolla asuvien olentojen välisiä mittavia riitoja. Antautuessaan mukaan taisteluihin Carter löytää uudestaan oman inhimillisyytensä ja ymmärtää, että tuhon partaalla horjuvan Barsoonin tulevaisuus lepää hänen käsissään.