《红色行星》（Red Planet）中，吉姆·马洛（Jim Marlowe）和弗兰克·萨顿（Frank Sutton）前往位于火星的洛伊学院（Lowe Academy）。在火星，他们无意间发现了极不得了的事物，关乎整个火星殖民地的未来。在海因莱因另一部作品《陌生国土的陌生人》（Stranger in a Strange Land）中，火星古老种族扮演着重要角色，而他们第一次登场就是这部《红色行星》。
前往洛伊学院报到途中，吉姆、弗兰克和威利斯（吉姆的宠物，排球大小的火星跳跃者）误入火星禁地，遭遇了一个拥有智能的年轻火星人，名为盖科（Gekko）。吉姆和弗兰克与盖科举行了一项名为“共同成长”的仪式——他们与这位三条腿的火星朋友共饮一壶水，成为彼此的“水兄弟”。盖科向吉姆和弗兰克展示了火星家园的种种奇迹，两个男孩惊讶得睁大了眼睛。更让他们好奇的是，火星人看起来十分爱护威利斯，并温和地催促威利斯回到火星族群中，而威利斯则选择继续与吉姆呆在一起。
几经波折，吉姆和弗兰克终于入学。吉姆天生独立，口无遮拦，这让独裁的校长豪先生（Mr. Howe）很是生气，他声称养宠物违反学校规定，没收了威利斯。两个男孩前去营救威利斯时，他们却发现了更多不可思议的东西。威利斯能准确地记录周遭声音，并可以像录音机一样准确地再现声音。监禁期间，威利斯听到了火星殖民地管理者的邪恶图谋，获救后立马向吉姆和弗兰克揭露。
之前版本的《红色星球》修改了小说结局，而这一版本则保留了海因莱因的最初想法，故事结局更为深刻。男孩们得知了这个惊天阴谋，他们要保护威利斯免遭豪先生的毒手，于是立即逃离学校，前往警告他们的父母和其他殖民地居民。一路上，他们遭遇了种种意外，不仅让他们质疑起自己之前所熟知的一切，也对威利斯和神秘的火星种族产生更多疑虑，他们行为极为深刻地改变了整个火星殖民地。