Ветеран Гражданской войны в США Джон Картер внезапно оказывается в загадочном мире Барсума, известном на Земле как Марс. Это был удивительный и враждебный мир, где невесомость наделяет его невероятной силой и сверхчеловеческими способностями прыжка. Очутившись в пустыне, Картер быстро понимает, что ему предстоит встретиться с местными обитателями — зелеными марсианами, или тарками, — которые славятся своей жестокостью и боевым мастерством. Эти четырехметровые существа с четырьмя руками известны своим варварским образом жизни, и Картер вскоре оказывается в их плену.
С целью выживания Джон изучает их язык и привычки, вскоре завоевывая уважение одного из вождей туземцев, Тарса Таркаса. Однако Картер не теряет надежды на побег, и его шансы увеличиваются, когда он встречает пленную принцессу Дею Торис из могущественного города Гелиум. Она пленяет его не только своей красотой, но и благородством и храбростью. Дея нуждается в помощи, чтобы спастись от угрозы, нависшей над её народом, и Картер решает помочь ей.
На протяжении всего времени Джон и Дея сталкиваются с множеством испытаний. Им предстоит противостоять предательствам, сразиться с опасными монстрами и найти способ объединить разрозненные марсианские племена для борьбы с общим врагом. Как только Картер и его новые союзники оказываются в самой гуще политических интриг, он понимает, что судьба Марса теперь зависит от его действий.
Несмотря на все трудности, Картер не только обретает новых друзей среди тарков и жителей Гелиума, но и находит свою любовь в лице Деи Торис. В финальном сражении ему предстоит проявить все свои способности, чтобы защитить её и будущее Барсума. В итоге Джону Картеру удается спасти планету от катастрофы, выиграть уважение ее обитателей и занять своё место среди героев этого удивительного мира, открыв перед собой новый путь и новую жизнь на Марсе.