A Cap Canaveral, on s'active fébrilement pour lancer dans l'espace le premier vol humain vers la planète Mars. Les astronautes pourtant n'en reviendront pas. Sur Terre, le colonel John Wilder décide, néanmoins, la poursuite des vols et monte lui-même la deuxième expédition. Sur Mars, tout n'est que ruine : aucun signe de vie. Parti en éclaireur, Spender, un des astronautes, ne découvre que des cadavres mais, fasciné par cette planète mystérieuse qu'il veut préserver des hommes, s'emploie méthodiquement à se débarrasser de ses compagnons de voyage avant de succomber sous les coups du colonel Wilder. Cependant, les colons commencent à arriver en provenance de la Terre où la menace d'une guerre totale se précise. Un de ceux-ci, le père Peregrine, aperçoit dans le ciel des sphères colorées qui s'avèrent être des Martiens. Ils apparaissent également à Parkhill qui tient une buvette ; ils vont même jusqu'à lui donner le titre de propriété de la moitié de la planète. Sur Terre, une déflagration générale radie les humains de la surface du globe. Seuls subsistent donc les quelques colons installés sur Mars, gouvernés par le colonel Wilder qui, séduit par la sagesse d'un martien qui s'est révélé à lui, se décide à sauvegarder Mars en repartant à zéro. Au lieu de revenir sur la planète Terre, il détruit son vaisseau spatial avant de montrer à sa femme et à ses enfants les restes de cette grande civilisation dont il veut poursuivre l'oeuvre.