Rok 2046. Detektyw Ross Sylibus zostaje przeniesiona na Marsa po zamordowaniu piosenkarki country podczas lotu. Skomplikowaniem sytuacji jest fakt, że ofiara jest „Trzecią” – robotem, który wygląda i czuje się jak człowiek. Sylibus zostaje sparowana z Armitage, piękną policjantką o złym charakterze. Podczas śledztwa w sprawie morderstwa piosenkarki i innych kobiet na Marsie odkrywają spisek, który może doprowadzić do ich zabicia przez marsjański rząd.