Após os extraordinários acontecimentos narrados em Uma Princesa de Marte, John Carter retorna a Barsoom para enfrentar desafios ainda mais incríveis. Ele se vê perdido no Vale de Dor, de onde nenhum marciano jamais retornou vivo. Logo descobre que a peregrinação final dos barsoomianos não leva ao paraíso prometido pela tradição, mas a uma terra de violência e morte brutal.
Sua luta, porém, não é apenas para sobreviver a essa realidade terrível. Separado de sua família, John Carter busca desesperadamente um modo de voltar aos braços de sua amada Dejah Thoris. Nessa jornada, ele cruzará com antigos amigos e novos aliados, que o ajudarão a enfrentar perigos desconhecidos e inimigos ocultos que tentam impedi-lo a qualquer custo.
Os Deuses de Marte dá sequência à história de John Carter com a mesma maestria que Edgar Rice Burroughs emprega em Uma Princesa de Marte, garantindo uma trama repleta de ação, aventura, mistério e romance.