پروفسور باربنفولیس و پنج نفر از همکارانش از آکادمی ستاره‌شناسی با موشکی که توسط یک توپ غول‌پیکر به حرکت در آمده است به ماه سفر می‌کنند. هنگامی که در سطح ماه قرار می‌گیرند، کاوشگران جسور با خطرات بسیاری که در غارهای این سیاره مرموز پنهان شده‌اند، روبرو می‌شوند.
در این فیلم که روایت متفاوتی از داستان مرد عنکبوتی است، «پیتر پارکر» (اندرو گارفیلد) مدارکی را به‌دست می‌آورد که ممکن است به کمک آن‌ها بتواند دریابد که پدر و مادرش چگونه در زمان کودکی او ناپدید شده‌اند. او در همین راه با دکتر «کرت کانرز»، که شریک سابق پدرش بوده، آشنا می‌شود...