Während eines Aufenthaltes auf dem Lande lernt der erfolglose Geschäftsmann und Theaterautor Bedford den eigenwilligen Wissenschaftler Cavor kennen. Cavor entwickelt in seinem Haus ein neues Material, auf das die Schwerkraft nicht wirkt; er gibt ihm dem Namen Cavorit. Cavor und Bedford, der Ich-Erzähler des Romans, bauen in Cavors Haus eine große Hohlkugel, in der sie zum Mond fliegen. Als sie den Mond erreichen, herrscht dort Nacht. Auf der Mondoberfläche liegt Schnee. Vom Inneren der Kugel aus beobachten die Reisenden, wie die Sonne aufgeht. Nach Sonnenaufgang schmilzt der Schnee, Sträucher und große Pilze schießen aus dem Boden. Als sie die Kugel verlassen und die Landschaft erkunden, verirren sie sich. Auf der Suche nach der Kugel stoßen sie auf eine Herde Mondkühe, die von ameisen-ähnlichen Mondmenschen bewacht werden. Die Mondmenschen werden von Cavor und Bedford als Seleniten bezeichnet (nach der griechischen Mondgöttin Selene). Hungrig geworden essen Cavor und Bedford Pilze, die einen Rausch herbeiführen. Während des Rausches begegnen sie einer Gruppe von sechs Seleniten, die sie gefangen nehmen und ins Innere des Mondes verschleppen. Bedford verliert das Bewusstsein. Als Bedford erwacht, befindet er sich mit Cavor in einer kleinen Kammer. Nachdem die Seleniten ihren Gefangenen Essen gebracht haben, führen sie sie durch Höhlen, in denen seltsame Maschinen stehen. Auf dem Boden fließen blauleuchtende Bäche, die für Licht sorgen. Als sie einen dunklen Abgrund erreichen, wollen die Seleniten ihre Gefangenen zwingen, eine Brücke zu betreten, die ins Dunkel hineinführt. Bedford und Cavor weigern sich, weiterzugehen. Im darauffolgenden Kampf tötet Bedford drei Seleniten. Bedford und Cavor fliehen. Durch ein Loch in der Decke gelangen sie in eine Höhle, auf deren Boden leuchtende Pilze wachsen. Gelangweilt wirft Cavor Pilze durch das Loch, dadurch bringt er die Seleniten auf ihre Spur. Durch einen Schacht klettern Cavor und Bedford in eine Höhle ...

1 Mr. Bedford lernt Mr. Cavor zu Lympne kennen 2 Wie das Cavorit zum ersten Male gemacht wurde 3 Der Bau der Sphäre 4 In der Sphäre 5 Die Fahrt zum Mond 6 Die Landung auf dem Mond 7 Sonnenaufgang auf dem Mond 8 Ein Mondmorgen 9 Das Kundschaftern beginnt 10 Auf dem Mond verirrte Menschen 11 Die Mondkalbweiden 12 Das Gesicht des Seleniten 13 Mr. Cavor stellt ein paar Vermutungen auf 14 Experimente der Mitteilung 15 Die schwindlige Brücke 16 Gesichtspunkte 17 Der Kampf in der Höhle der Mondschlächter 18 Im Sonnenschein 19 Mr. Bedford allein 20 Mr. Bedford im unendlichen Raum 21 Mr. Bedford in Littlestone 22 Die erstaunliche Mitteilung Mr. Julius Wendigees 23 Ein Auszug aus den sechs ersten von Mr. Cavor erhaltenen Botschaften 24 Die Naturgeschichte der Seleniten 25 Der Mondherrscher 26 Die letzte Botschaft, die Cavor zur Erde sandte