9歳の少年マイロ(声:セス・グリーン)は、口うるさい母親(声:ジョーン・キューザック)といつもケンカばかり。だがある日、母親が何者かに連れ去られてしまう。必死に後を追うマイロは、やがてロケットで未知なる宇宙に飛び出してしまう。ロケットが到着した場所は火星。高度な科学と文明を誇る火星人たちが暮らすこの奇跡の星は、なぜマイロの母親を誘拐したのか……。そして、マイロはどうすれば母を救出し、無事に地球に戻れるのだろうか?未知なる発見の連続、命がけの救出劇。そして、火星で出会う素晴らしい仲間たち。驚きに満ちたマイロの冒険は、やがて火星に隠された恐るべき謎を解き明かしていく……。