Estructurada en tres partes, correspondientes a la infancia, la adolescencia y la edad adulta, "Moonlight" muestra la vida de Chiron (Alex Hibbert, Ashton Sanders y Trevante Rhodes), un chico huérfano de padre, tímido y retraído, cuya madre es adicta al crack y sus compañeros de clase le hacen bullying, quien paulatinamente descubre su homosexualidad junto a su amigo Kevin (Jaden Piner, Jharell Jerome y André Holland).