加德纳（
阿沙·巴特菲尔德饰）是一个在火星上出生并长到16岁的男孩，他的母亲莎拉（
詹尼特·蒙特戈里饰）是一名宇航员。当年一位热爱太空的富翁纳撒尼尔（
加里·奥德曼饰）开辟了火星移民基地，加德纳的妈妈刚好在火星上生出了他，还因此而死。那之后加德纳就留在火星上长大。
加德纳一直都在尝试跟地球人联系，一次，找到了一个地球上的一位年轻的塔尔萨（
布丽特·罗伯森饰）。而这时，负责照顾加德纳的宇航员Kendra Wyndham （
卡拉·古奇诺饰）提议要带他去地球。火星基地创始人纳撒尼尔同意了，但他坚持要求加德纳保密，不能让公众知道他的身份，并且安排医生给他做了详细彻底的检查，以防他从火星到了地球之后不适应重力作用而出现身体问题。
《回到火星》是一部适合自我感动的影片。电影尽管有着科幻味十足的设定，但并不是《星际穿越》或《火星救援》一类讲究逻辑自洽的硬科幻电影。该片故事的内核仍然是讲述人与人之间关系由疏远至亲近的情感之旅。不过剧情本身未能成功围绕这一内核铺开，打动观众全靠观众的自我代入。影片中与阿萨·巴特菲尔德配戏的布丽特·罗伯森，年龄差距不小，视觉观感上并不登对。感情戏的铺垫不足，也使得本应唯美伤感的一场沙漠中相拥而眠的夜戏，显得仓促突兀。《回到火星》将小成本文艺电影的题材包装成科幻大片，除了增加电影制作成本，更背负上沉重商业压力。剧本削足适履，意图讨好商业电影观众而增加的言情戏码，反而削弱了剧情的情感力度。少年维特一样病怏怏与脆弱敏感的男主角，放到文艺电影里还能得到观众喜爱，与商业电影就格格不入。不过厌倦了一部接一部的好莱坞续集大片的观众，倒也不妨去电影院看看这部口味清淡的电影，自我感动一把。（《澎湃新闻》评）
《回到火星》是一部让观众费解的电影，不是因为弄不清楚其中的情节或者角色的动机，而是电影中透着一种难以言明的愚蠢感，无法用传统的决策、野心或者能力失误来做解释。（《华尔街日报》评）