John Carter (Taylor Kitsch) é um soldado de cavalaria, numa América do séc. XIX, que se vê inexplicavelmente transportado para Marte onde encontra um mundo à beira da ruína. Feito prisioneiro, vai conhecer a bela princesa Dejah Thoris e Tars Tarkas, o líder de Barsoom que, para resolver os problemas da escassez de água e salvar todas as espécies da extinção, precisa de encontrar um meio de alcançar a paz entre as tribos rivais. E Carter, agora liberto da gravidade terrestre, pode ser a resposta para os seus problemas, uma vez que revela ser quase indestrutível, com muito mais força e agilidade do que qualquer outro habitante daquele planeta. Assim, Carter tornar-se-á o herói por que todos ansiavam.