《火星幽灵》公元2176的的火星上早已居住着人类，这个黑暗而危险的红色星球已成为地球人口饱和后的移居地。现在有64万居民生活工作在火星的各地，开发那里丰富的自然资源。但是人们在一次矿产开发活动中发掘了一个致命的远古文明遗址：长期蛰伏的马尔迪安文明。这些火星幽灵被释放了出来，很明显人类没有办法阻止他们。幽灵们的生存就是要侵入人类的驱体，摧毁这个星球上来自地球的入侵者人类。梅兰妮副指挥官（娜塔莎·亨斯屈奇饰）是在火星警察部队中股役了2年的老兵，她被委派到光明峡谷的一个矿场小镇去执行一项押解任务，将这个星球上最臭名昭著的罪犯杰姆斯（艾斯·库珀饰）遣送伏法。杰姆斯可不想让梅兰妮好过，此次押解任务成了警察和罪犯之间一场斗智斗勇的战斗，但这场战斗却很快演变成了一场最原始的战争：人类为了生存而逃离这个地狱般的星球。与梅兰妮·鲍拉德副指挥官一起执行任务的还有巴希拉（克里·杜瓦尔饰），一个胆怯的新手。杰里科（杰森·斯坦森饰），一个快嘴、年轻的枪手。指挥官海伦娜·巴拉托克（帕姆·格里尔饰），一个钢铁般坚强的老兵和德斯卡索（LiamWaite饰），一个无比可靠的士兵。路上，押解小队遇见了惠特洛克教授（乔安娜·卡西迪饰），并知道了她犯下了一个致命的错误，从一个考古开采现场意外地释放出了蛰伏已久的邪恶马尔迪安幽灵，天下开始大乱起来。这是一场文明对文明的战争，火星要塞光明峡谷在176年以后成了争夺要地，梅兰妮和杰姆斯共同加入了这场凡人与火星幽灵之间的战争 。