公元2020年，云集了无数顶尖科学家的世界空间站（World Space Station）正在进行一项载人飞船火星登陆计划。由卢克·格莱姆（Don Cheadle 饰）率领的4人小组成功抵达这颗无人星球，他们在此发现一些奇怪景象，随后小组成员也接连毙命。为了调查这起悲剧 的原因并寻找可能的生还者，空间站派出伍迪·布雷克（蒂姆·罗宾斯 Tim Robbins 饰）率领的救援小组前往火星。
　　然而救援小组也遭遇诸多磨难，船体损坏、机器失灵、燃料泄漏、成员死亡等等，无一不在消磨着救援人员的斗志。抵达火星后，布雷克他们找到了卢克船长，继而发现亿外年前外星人留在火星上的遗迹和信息，这一切都与人类有着千丝万缕的关系……

这是一个宛如科幻小说的大胆计划，可能正是因此，已故科幻大师阿瑟•克拉克为该书第一版（1996）作序。而跟科幻不同的是，祖布林书写的是科学事实。15年来，祖布林已成为无数耽于幻想的科学家与外太空探索者的民间英雄。
这一全新版本是该书的15周年纪念版，选择了NASA火星空间实验室即将大展拳脚之前出版。祖布林写道：对于我们这一代人和千千万万代的子孙，火星将是我们的新世界。
祖布林并没有费力气来解释为什么要去探索火星，他在这本书里用主要篇幅来阐述如何让这件事成真：200~300亿美元的合理预算，以及“轻装上阵”的登陆准则。
要想让人类在火星上定居，不需要等到发明了庞大的行星际宇宙飞船、反重力推进系统或轨道空间基地，祖布林如是断言。相反，他在1990年发起的“火星直击”计划提议，把宇航员和他们的住所一块儿直接送到火星去，工具就是把他们送到地球轨道的助推火箭。之后，宇航员们就开始太空生活了，他们会种植温室植物，抽取地下水，动手制造需要的材料，建造商场大小的建筑，还可以在曾经活跃的火山附近的热区提取地热。总的原则是利用火星上自有的资源，“自给自足”。
卡尔•萨根说：“祖布林几乎单枪匹马地改变了我们在这个问题上的想法。”