Privés de l'excitation de la guerre de Sécession, terminée en 1865, les membres du Gun-Club de Baltimore, passionnés de balistique et d'artillerie, applaudissent le projet de leur président, Impey Barbicane: expédier un obus sur la Lune. Jugée possible par les astronomes de l'observatoire de Cambridge, l'entreprise est aussitôt financée par une souscription internationale. Seul le capitaine Nicholl de Philadelphie, grand rival de l'artilleur Barbicane, parie sur un échec. On commence immédiatement en Floride la fabrication de la Columbiad, un canon long de 300 mètres! Malgré d'immenses difficultés, l'opération est menée à bien grâce aux techniques les plus modernes. L'affaire se corse quand un original français, Michel Ardan, se déclare prêt à partir dans l'obus...