Na Lua em 2087, Pluto Nash é dono de um nightclub que a máfia tem interesse em comprar, pois é parte de um plano da corporação Rex Crater para dominar o satélite terrestre. Nash não aceita vender a boate e começa a ter problemas. Para resistir ao poder da máfia, ele conta com a ajuda de Dina Lake, uma cantora terráquea que veio tentar a sorte na Lua, e Bruno, um robô ultrapassado que é o guarda-costas de Nash.