Der Bürgerkriegs-Veteran John Carter (Taylor Kitsch) findet sich eines Tages plötzlich und aus unerklärlichen Gründen auf einem fremden Planeten wieder. Er stellt fest, dass dieser Planet, den die Einheimischen Barsoom nennen, der Mars ist. Barsoom beherbergt die unwahrscheinlichsten, fremdartigsten Kulturen und Lebewesen, droht aber durch eben diese unterzugehen. Denn zwischen den Kulturen und Völkern herrscht ein erbitterter Krieg. Auf seinen Reisen durch diese Welt begegnet Carter vielen verschiedenen Gestalten, wie auch dem charismatischen Anführer Tars Tarkas (Willem Dafoe) und der wunderschönen, selbstbewussten Prinzessin Dejah Thoris (Lynn Collins). Carter weiß, dass das Überleben dieser Welt und ihrer Bewohner auch von ihm abhängen ...