En el año 2400, la humanidad comienza a terraformar el planeta Marte. Gigantescas corporaciones, patrocinadas por el Gobierno Mundial en la Tierra, inician enormes proyectos para elevar la temperatura, el nivel de oxígeno y la cobertura de los océanos hasta que el entorno sea habitable.

En Terraforming Mars, encarnas a una de esas corporaciones y colaboras en el proceso de terraformación, pero compites por conseguir puntos de victoria que se otorgan no sólo por tu contribución a la terraformación, sino también por hacer avanzar la infraestructura humana por todo el sistema solar y por hacer otras cosas loables.

Los jugadores adquieren cartas de proyecto únicas (de entre más de doscientas diferentes) comprándolas a su mano. Las cartas pueden darte bonificaciones inmediatas, así como aumentar tu producción de diferentes recursos. Muchas cartas también tienen requisitos y se vuelven jugables cuando la temperatura, el oxígeno o la cobertura del océano aumentan lo suficiente.

Comprar cartas es costoso, por lo que existe un equilibrio entre comprarlas y jugarlas realmente. Los Proyectos Estándar siempre están disponibles para complementar tus cartas. Tus ingresos básicos, así como tu puntuación básica, se basan en tu Terraform Rating. Sin embargo, tus ingresos se complementan con tu producción, y también obtienes PV de muchas otras fuentes.