Капитан Джон Картер из Вирджинии, убегая от погони индейцев, случайно попал в загадочную пещеру и потерял сознание. Когда он пришел в себя, он обнаружил, что находится на Марсе, плененный племенем зеленокожих шестируких марсиан.

Во время столкновения воздушных кораблей сильно пострадала Дея Торис. Спасти ее может только величайший ученый Марса – Рас Тавас. Но уже давно ученый исчез. Джон Картер и Улисс Пакстон отправляются на поиски.

Главный герой романа — Джон Картер, капитан армии Конфедеративных Штатов, время действия — 1866 год.
После поражения в Гражданской войне, Картер решается отправиться в Аризону, чтобы добывать золото. После стычки с индейцами, убившими его друга, на него нападает странный паралич, но он не умер а, обретя второе тело, оказался на Марсе.
Далее в романе описываются необычайные приключения происшедшие на Марсе с Джоном Картером.
Он сталкивается со смертельной опасностью, встречает на своем пути прекрасную марсианскую принцессу и ведет орды кочевых племен Марса на освобождение своей возлюбленной из плена.

Главными персонажами являются Карторис — сын Джона Картера и Тувия, принцесса Птарса.
Роман аналогичен предыдущим: главная сюжетообразующая конструкция — похищение марсианской принцессы.

Принцесса Птарса — Тувия, обручена с Кулан Титом — правителем Каола, но её преданно любит сын Джона Картера — Карторис.
Одновременно её домогается принц Дузара — Асток, и в конечном итоге похищает Тувию.

Карторис находит её в древнем разрушенном городе Аанторе, где располагается ставка зелёной орды Торкаса.
По пути в Гелиум, Карторис и Тувия приходят в город Лотар, где живут потомки белых марсиан, чрезвычайно развившие свои телепатические способности. Они способны создавать физически ощутимые фантомы, которые в первую очередь служат воинами.

Похищение Тувии тем временем поставило Гелиум на грань войны с Каолом и Птарсом, поскольку в похищении был обвинён Карторис.
В финале романа благородный Кулан Тит соединяет руки своей бывшей невесты и Карториса.

Роман завершает трилогию, начатую романами «Дочь тысячи джеддаков» и «Боги Марса».
Джону Картеру удаётся возвратить власть в Гелиуме Тардосу Морсу и Морсу Каяку, и он отправляется в долину Исса. Близится время открытия храма, где заточены Файдора — дочь Матаи Шанга, Дея Торис и Тувия Птарса.

Однако пленницы были захвачены Матаи Шангом и вождём черных марсиан Туридом, которые бежали в государство Каол — оплот древней религии. После того, как Джону Картеру и Туван Дину — правителю Птарса и отцу Тувии, удаётся разоблачить захватчиков, они бегут в марсианскую Арктику (Окар), где располагаются тепличные города жёлтой расы.

С большим трудом, Джону Картеру удаётся преодолеть все трудности, и воссоединиться с семьёй, попутно объединив народы разных рас.
После возвращения в Гелиум, Джон Картер предстаёт перед трибуналом 31 правителя Марса (включая Тарс Таркаса, Тардоса Морса, Морса Каяка, Туван Дина, Талу — правителя жёлтых марсиан), на котором его провозглашают верховным владыкой всего Марса.

Вернувшись в Гелиум, Джон Картер обнаруживает, что Дея Торис, не в силах перенести гибель мужа и сына, отправилась в паломничество к Иссу. Отец и дед отправились на поиски, и власть в городе узурпировал Зат Аррас — зоданганец.

Попытавшись рассказать о своих подвигах, Джон Картер был обвинён в ереси за посягательство на основы марсианской религии, но ему удалось вырваться.
Вернувшись на юг, он узнаёт, что Дея Торис попала в плен к Иссе, вместе с влюблённой в Картера белой жрицей Файдорой — дочерью правителя белых марсиан Матаи Шанга. Файдора, Тувия и Дея Торис оказываются в секретном храме Иссы, вход в который откроется только по истечении марсианского года…

Пятая книга из серии о Барсуме.
Джон Картер в первый раз сознательно посещает Землю в облике марсианского принца.
Он рассказывает о приключениях своей младшей дочери Тары и влюбленного в нее Гахана, правителя Гатола.