Le scénario de 'Mars Girl' évolue entre le thriller et la SF. La profiler new-yorkaise Kelly participe à une enquête sur la disparition de dix tueurs en série. Ces derniers ont été enlevés de leur pénitencier à la suite d'un raid commando. Dans le même temps, toujours aux Etats-Unis, des meurtres sont commis contre des savants du centre de recherche 'Vivre sur Mars'. Celui-ci oeuvre à un projet assez secret, parallèle à celui de la NASA...