Ted en Jill Kenton zijn met hun ouders onderweg naar Mars, waar Dr. Kenton een wetenschappelijke taak wacht. Tijdens de vlucht komt een ander ruimteschip plotseling op hun schip aangestormd en scheert rakelings langs hen heen. Hun ruimteschip is beschadigd en zij zijn gedwongen een noodlanding op de maan te maken waar de schade hersteld kan worden. Hier ontmoeten ze Randy Matthews, wiens vader zich bij een verongelijkte expeditie op Mars bevindt. De Kentons nodigen Randy uit hen naar Mars te vergezellen. Aangekomen op Mars wachten de jongelui nieuwe, opwindende avonturen. Verscheidene malen weten ze zich ternauwernood het leven te redden. Na veel onbekende gevaren te hebben getrotseerd, ontdekken ze een onderaardse stad van de oude bewoners van Mars en lossen ze een raadsel op, dat de geleerden eeuwenlang heeft beziggehouden.