Em 2400, a humanidade começa a terraformar o planeta Marte. Corporações gigantes, patrocinadas pelo Governo Mundial na Terra, iniciam enormes projetos para aumentar a temperatura, o nível de oxigênio e a cobertura do oceano até que o ambiente esteja habitável. Em Terraforming Mars, você joga com uma dessas corporações e trabalha junto no processo de terraformação, mas compete para obter pontos de vitória que são concedidos não apenas por sua contribuição para a terraformação, mas também para o avanço da infraestrutura humana em todo o sistema solar, e outros coisas louváveis.