Sam Bell (Sam Rockwell) est sur le point de terminer son contrat de trois ans avec Lunar Industries, qui exploite la principale source d'énergie de la Terre sur la face cachée de la lune. Seul, avec pour seul compagnon l'ordinateur vigilant de la base, Gerty (dont la voix est interprétée par le lauréat de l'Oscar Kevin Spacey, 999 meilleur acteur, American Beauty), l'isolement de Bell a fait des ravages. Son seul lien avec le monde extérieur provient des messages par satellite de sa femme et de sa jeune fille. Il souhaite ardemment rentrer chez lui, mais un terrible accident sur la surface lunaire entraîne une découverte inquiétante qui contribue à renforcer son sentiment de paranoïa et de dislocation à des kilomètres de chez lui. Moon est un thriller de science-fiction captivant et intelligent qui se classe parmi les classiques du genre comme 200 : L'Odyssée de l'espace.