Bedford, ein gescheiterter Geschäftemacher, trifft auf den Wissenschaftler Cavor, der einen schier unglaublichen Stoff erfunden hat. Die Idee hinter diesem Stoff ist, daß Schwerkraft auch nur eine Welle wie Licht oder Röntgenstrahlung ist. Für jede Welle gibt es eine Substanz, die diese abschirmt, also muß es eine solche Substanz auch für die Schwerkraft geben: das Cavorit. In einer Cavoritkapsel brechen Bedford und Cavor zum Mond auf. Beide haben grundverschiedene Motive für ihre Reise, denn Cavor will die Wissenschaft voranbringen, Bedford hingegen träumt vom Reichtum durch die Bodenschätze des Mondes.
Angekommen scheint den Reisenden der Mond unbelebt zu sein, doch mit dem Anbruch des Mondtages taut die zuvor gefrorene Luft auf und es entfaltet sich ein exotisches Leben. Bald stellt sich heraus, das es auch intelligente Geschöpfe gibt. Tief im Untergrund ist der Mond mit insektenartigen Wesen bevölkert, die, organisiert wie ein Ameisenstaat, von einem König beherrscht werden. Die Reisenden werden gefangen genommen, können aber entfliehen. Cavor bleibt auf dem Mond, Bedford hingegen gelingt es, heil und mit Reichtümern beladen zur Erde zurückzukehren.
Wie bei allen Romanen von H. G. Wells ist hinter der spannenden Science-Fiction-Geschichte auch die Kritik an der irdischen kapitalistischen Gesellschaftsordnung verborgen.