Une princesse de Mars est un roman de science-fiction d’Edgar Rice Burroughs, forme la première partie de sa trilogie sur Mars et suit les aventures du capitaine confédéré américain John Carter sur la planète Mars alors qu’il tente de sauver la princesse martienne Dejah. Lorsque le roman commence, John s’est rendu en Arizona après la guerre civile avec son compatriote vétéran confédéré James Powell. Lorsque James est tué par des Indiens, John se réfugie dans une grotte – mais un étrange gaz l’assomme et lorsqu’il se réveille, il se trouve sur la planète Mars.
En raison de la gravité de Mars, John a une force immense qu’il n’avait pas sur Terre. Il rencontre une race de Martiens verts, ainsi que Tars Tarkas, le commandant en second de sa tribu martienne particulière. Parce que John fait ses preuves au combat avec les Martiens, on lui accorde le respect et la réputation parmi la tribu des Martiens. Lorsque les Martiens attaquent une expédition d’héliumite qu’ils croient être martiale, ils capturent une princesse humaine d’héliumite nommée Dejah Thoris. Dejah fait valoir que son expédition devait profiter à tous les Martiens et que les Martiens verts doivent se lier d’amitié avec d’autres races. John tombe rapidement amoureux de Dejah, et les deux deviennent très proches.
Cependant, lorsque le dirigeant martien de tous les martiens déclare que Dejah sera tué dans les grands jeux, John, avec son ami martien Sola, son chien martien Woolah et Dejah, s’échappent. John est capturé par les Martiens Warhoon tout en protégeant l’évasion de Dejah et Sola. Dans la prison de Warhoon, John rencontre et se lie d’amitié avec un humain héliumite nommé Kantos Kan, qui explique qu’il fait partie d’une expédition de recherche pour Dejah. John et Kantos sont obligés de se battre dans l’arène où il fait semblant d’être mort pour pouvoir s’échapper. Kanto, le vainqueur des combats, est libéré. Les deux se retrouvent dans la ville ennemie de Zodanga, où l’on apprend que les forces de Zodangan ont assiégé Helium. La guerre ne prendra fin que lorsque Dejah épousera le prince Sab Than de Zodanga.
John décide alors de se rendre à l’hélium, mais en cours de route observe la tribu martienne des Thark au combat avec la tribu Warhoon. John rejoint la bataille pour protéger Tars contre les Warhoons, et Tars reconnaît qu’une amitié avec John s’est produite. Tars affronte alors le dirigeant de tous les Martiens dans un procès au combat, au cours duquel Tars gagne et devient le dirigeant suprême de tous les Martiens. Tars et John unissent alors leurs forces pour prendre Zodanga et empêcher le mariage entre Dejah et Sab. Pendant ce temps, Dejah avoue son amour pour John. John et les Martiens se déplacent ensuite pour sauver l’hélium, et une alliance amicale est conclue entre les héliumites et les Martiens. John et Dejah sont mariés.
Neuf ans passent. Un jour, on découvre que les usines atmosphériques de Mars ont été arrêtées, leurs préposés assassinés. La planète entière suffoquera et mourra. John se précipite à l’usine pour tenter de sauver la situation, mais s’évanouit. Quand il se réveille, il est de retour dans la grotte de l’Arizona. Il devient riche grâce à l’or là-bas, s’installe à New York et écrit le manuscrit qui devient le livre que le lecteur vient de lire. John espère que Mars a été sauvé et a le sentiment que c’est le cas. Il pense que ce n’est qu’une question de temps avant de revoir son monde martien.