Poco después del aterrizaje de la primera expedición a Marte, fundada por un enigmático billonario (Gary Oldman, "El caballero oscuro"), una astronauta muere al dar a luz al primer ser humano nacido en el planeta rojo. Así surge la extraordinaria vida de Gardner Elliot (Asa Butterfield, Hugo, El niño con el pijama de rayas) un muchacho curioso e increíblemente inteligente, que a los 16 años ha conocido a 14 personas en su poco convencional existencia. Una vida que transcurre en una colonia experimental en Marte, desde donde indaga sobre el planeta que nunca conoció, sigue pistas sobre su padre y contacta con Tulsa (Britt Robertson, Tomorrowland: el mundo del mañana), su única amiga en la Tierra.

La aventura interplanetaria comienza cuando Gardner consigue viajar a nuestro planeta en busca de su familia y de Tulsa. Un viaje para descubrir el agua, el fuego, el viento, la vida y el amor en la Tierra.