O ano é 2046. Detetive Ross Sylibus é transferido a Marte quando uma cantora country em seu vôo é assassinada. Para tornar as coisas mais complicadas, a cantora é um "Terceiro" - um robô que parece e sente como um ser humano. Sylibus está em parceria com Armitage, uma bela policial de atitude ruim. Enquanto investigam o assassinato da cantora e de outras mulheres em Marte, eles descobrem uma conspiração que pode levar ambos à morte pelo governo marciano.