火星孤儿讲述的是年轻的古河由于参加了近腾集团的一个实验项目，进入世界一流的高中近腾高中，结交了少年叶文成为好友。近腾高中到处都是秘密，年轻女教师神秘失踪，各种不符合常理的物理现象，让古河等人感到了学校的异常，古河、叶文逃出学校，发现近腾高中竟然建立在远离地球的空间站中。与此同时，地球陷入停电、山火等危机中，各地出现不明石碑，石碑上出现了与人类知识体系截然不同的外星谜题。人类创立“263计划”，将谜题变成考题交给远在空间站的近腾学生，希望借助他们强大的学习能力解开石碑的秘密。古河眼中的纳米芯片意外使他成为外星人与人类之间的唯一联系。古河、叶文等人与他国师生齐心协力解开谜题，发现地球的灾难是因为外星人需要逃离氦闪收集能量导致，九死一生后，古河等人利用电子发射器帮助外星人脱困，也使地球重获新生。
