I membri del Gun-Club, un circolo di artiglieri formatosi a Baltimora dopo la fine della Guerra di Secessione, progettano di raggiungere la Luna sparando nella sua direzione un enorme missile. Mentre stanno raccogliendo sottoscrizioni in tutto il mondo per finanziare il progetto, una notizia incredibile giunge a renderlo ancora più ambizioso: un intrepido avventuriero francese, Michel Ardan, vuole infatti prendere parte all'esperimento in qualità di passeggero del razzo. Non solo la proposta di Ardan viene accettata, ma Ardan stesso convince Impey Barbicane, il presidente del Club, e il capitano Nicholl, suo storico avversario politico, a partecipare con lui al viaggio. I tre decollano e, per la prima volta nella storia dell'umanità, viaggiano nello spazio. J.T. Maston, segretario del Gun-Club, si rende però conto che il missile non ha raggiunto la Luna, ma è entrato nella sua orbita. Quale destino attende Ardan, Barbicane e Nicholl? Se non trovano modo di imporre una traiettoria diversa al razzo, non potranno che soccombere, quando non ci sarà più ossigeno a bordo o quando la fame avrà la meglio su di loro.