В фильме "Истории ужасов 3: Марсианка" рассказываются пугающие рассказы из разных времён: прошлого, настоящего и будущего.

В первой истории, "Марсианка," девочка вынуждена совершить посадку на планете, где живут роботы. Чтобы спастись от уничтожения, она начинает рассказывать страшные истории о человеческой природе.

Во второй истории, "Долина лис," мистер Ли успешно сдает экзамен на должность государственного служащего. По пути домой ночью, он и его спутник находят деревню, где решают переночевать. Но жители этой деревни оказываются далеко не обычными.

Третья история, "Ярость на дороге," рассказывает о Дон-гыне и Су-джине, которые поздно вечером едут по трассе. Внезапно перед ними появляется грузовик, который то пропускает их вперёд, то снова обгоняет и блокирует дорогу.

В последней истории, "Призрак робота," робот Тун-кхо, обладающий искусственным интеллектом, дружит с мальчиком по имени Чин-гу уже десять лет. Они поклялись быть вместе навсегда, но теперь Тун-кхо устарел и начал причинять вред ребёнку. Мать мальчика решает избавиться от опасного друга.

Со-джун, бывший полицейский, теперь работает прорабом на стройке. Вместе с женой они планируют приобрести дом и, благодаря обещанному повышению от его начальника, наконец-то отправиться в долгожданный отпуск. Однако их планы рушатся, когда жена Со-джуна, а затем и все его коллеги становятся жертвами изощренной схемы голосового фишинга, теряя все свои сбережения. Понимая масштаб проблемы благодаря старой знакомой из криминального мира, Со-джун решает изменить свою личность и отправляется в Китай. Там он намерен проникнуть в организацию, которая его обманула, чтобы отомстить за разрушенные жизни.