John Carter (Taylor Kitsch) glaubt, alles schon erlebt, alles schon gesehen zu haben. Doch dann gerät der ehemalige Offizier, der nicht mehr kämpfen will, in einen Konflikt, der alle Vorstellungskraft sprengt. Auf unerklärliche Weise findet er sich auf einem geheimnisvollen Planeten wieder, den man auf der Erde als Mars kennt, den die Bewohner aber Barsoom nennen. Exotische Geschöpfe bevölkern diese Welt, aber auch fremdartige Stämme und Kulturen, die sich bekriegen und damit ihren eigenen Untergang heraufbeschwören. Auf seiner abenteuerlichen Odyssee durch eine fremde Welt, die am Abgrund steht, begegnet John Carter dem charismatischen Anführer Tars Tarkas (Willem Dafoe) und verliebt sich in die bezaubernde, selbstbewusste Prinzessin Dejah Thoris (Lynn Collins). Von unbekannten Gefahren bedroht und unglaublichen Eindrücken überwältigt, entdeckt Carter wieder, was er als ehemaliger Soldat verloren zu haben glaubte: seine Menschlichkeit. Und schließlich erkennt er, dass die Zukunft des Planeten und das Überleben seiner Bewohner in seinen Händen liegen...