Filmen beretter om den krigstrætte, tidligere officer i Sydstatshæren John Carter, der på mystisk vis transporteres til Barsoom, hvor han modvilligt bliver involveret i en lokal konflikt af episke proportioner, der involverer Tars Tarkas og den indtagende prinsesse Princess Dejah Thoris. I den fremmede verden, der balancerer på randen af katastrofen, genfinder Carter sin sjæl, da det bliver klart for ham, at Barsoom og dens mange folkeslags overlevelse nu hviler i hans hænder.