De film gaat over voormalig legerkapitein John Carter die de oorlog beu is en op onverklaarbare wijze naar Mars wordt getransporteerd. Daar wordt hij tegen zijn zin betrokken bij een enorm conflict tussen de bewoners van de planeet, waaronder Tars Tarkas en de betoverende prinses Dejah Thoris. In een wereld die op het punt staat ten onder te gaan, herontdekt John Carter zijn menselijkheid wanneer hij zich realiseert dat de overleving van Barsoom en de bewoners daarvan in zijn handen ligt.