Le film raconte l’expédition fantasque de savants envoyés sur la Lune à bord d’un obus spatial, où ils rencontrent des créatures extraterrestres avant de revenir sur Terre. À travers décors peints, trucages, surimpressions et disparitions magiques, Méliès transforme le cinéma en art de l’illusion et du récit fictionnel. Il démontre que le médium peut créer des mondes impossibles et raconter des histoires imaginaires. Ce film fonde le cinéma de fiction, les effets spéciaux et la science-fiction, affirmant que le cinéma n’est pas seulement une fenêtre sur le réel, mais un outil de création totale.