Sam Bell, Lunar Industries ile üç yıllık bir görev için Ay'a gider ve burada Helium-3 çıkarmakla görevlidir. Görev süresince tek arkadaşı, duygusal zekaya sahip robot Gerty'dir. Sam, Ay'da yalnız bir yaşam sürerken, dünyaya dönmesine üç hafta kala bir kaza geçirir. Kendine geldiğinde, yalnız olmadığını fark eder, bu durum onu şaşırtır.

Sam, karşılaştığı bu yeni durumla başa çıkmaya çalışır. Ay'daki görevini tamamlamak için çabalar, ancak beklenmedik gelişmelerle karşılaşır. Görev süresi dolarken, Sam'in yaşadığı olaylar karmaşık bir hal alır. Ay yüzeyinde geçirdiği zaman, ona farklı bir perspektif sunar.