Dalam To the Moon, pemain mengikuti perjalanan dua dokter, Dr. Eva Rosalene dan Dr. Neil Watts, yang bekerja untuk Sigmund Corporation. Mereka memiliki kemampuan untuk menyelami ingatan seseorang dan mengubahnya untuk memenuhi keinginan terakhir pasien. Tugas mereka kali ini adalah memenuhi keinginan Johnny Wyles, seorang pria yang ingin pergi ke bulan meskipun tidak tahu alasannya. Untuk mewujudkan keinginan tersebut, Eva dan Neil harus menyusuri ingatan Johnny dari masa tuanya hingga masa kanak-kanaknya. Selama perjalanan ini, mereka menemukan kisah hidup Johnny yang penuh dengan kenangan bersama istrinya, River, yang memiliki perilaku unik dan penuh teka-teki. Melalui puzzle dan interaksi dengan momen-momen penting dalam hidup Johnny, para dokter berusaha menanamkan keinginan untuk pergi ke bulan dalam ingatannya. Namun, semakin dalam mereka menyelami ingatan Johnny, semakin banyak rahasia yang terungkap, termasuk tragedi masa lalu yang terlupakan dan hubungan kompleks antara Johnny dan River. Cerita ini mengajak pemain untuk merenungkan arti kehidupan, cinta, dan kenangan, serta bagaimana kita menilai hidup kita sendiri.