Moonfall'da gizemli bir güç, Ay'ı Dünya çevresindeki yörüngesinden fırlatır ve onu bildiğimiz yaşamla çarpışma rotasına gönderir. Çarpışmadan sadece haftalar önce ve dünya yok olmanın eşiğindeyken, NASA yöneticisi ve eski astronot Jo Fowler, hepimizi kurtarmanın anahtarına sahip olduğuna ikna olur.