Жанр фільму режисер Уес Андерсон визначає як «іронічну ретро-комедію». Дія в «Королівстві повного місяця» розгортається в Новій Англії шістдесятих років двадцятого століття. Головні герої - підлітки Сем у виконанні Джареда Гилмана і Сюзі у виконанні Кари Хейворд. Хлопці знайомляться під час аматорської постановки п'єси і швидко знаходять спільну мову, оскільки обидва «білі ворони». Сем - сирота, він коротає літо в таборі бойскаутів, а Сюзі - в компанії навіженої матері і тихого батька, роль якого грає відомий комік Білл Мюррей. Після зустрічі за кулісами герої обмінюються адресами і починають листуватися. Їх епістолярний роман триває майже рік, і, нарешті, твердо вирішивши, що життя один без одного їм не мила, Сюзі і Сем вирішують втекти разом, про що теж домовляються в листуванні.
Дізнавшись, що в маленькому сонному містечку пропали підлітки, шериф (Брюс Вілліс), до цього проводив весь час на риболовлі, піднімає народ по тривозі, збираючи загін добровольців. До пошуків підключається і вчитель математики, вожатий в загоні бойскаутів (Едвард Нортон), але у нього свій план упіймання втікачів. А ще Сема і Сюзі шукає Злидня із соціальної служби (Тільда Суїнтон), яка поспішає відшукати неслухняних дітей, щоб застосувати до них свій улюблений метод покарання - електрошок.
У всій цій метушні підозріло спокійним залишається лише тато Сюзі: він, на відміну від інших дорослих, ще не забув, як і сам колись був дванадцятирічним і вперше закоханим, і прикриває хлопців, щоб дати їм насолодитися світлим і безневинним почуттям.
Справа ускладнюється тим, що на місто насувається ураган. При цьому, коли блискавка вдаряє в одного з персонажів, він ту ж стає мультяшним - ця оригінальна задумка принесла режисерові додаткову похвалу від кінокритиків.
Юна парочка, віртуозно відірвавшись від численних переслідувачів, рухається з картою в руках до заповітної мети: печері під назвою «Королівство повного місяця». За вдалим збігом обставин вони знаходять притулок на безлюдному острові, де Сем вперше визнається Сюзі в любові. Як Ромео і Джульєтта, герої намагаються удвох протистояти цілому світу, проте, на відміну від п'єс Шекспіра, у фільмі Уеса Андерсона все закінчується так, що глядач дивиться титри з посмішкою на обличчі.