Nelle cupe strade di Philadelphia del 1988, un serial killer si aggira nell'ombra, sfuggendo alle regole non scritte dei serial killer. Thomas Lockhart, un ambizioso agente di polizia con l'aspirazione a diventare detective, si ritrova ad affrontare un caso che potrebbe garantirgli la tanto agognata promozione. Tuttavia, questo non è un caso come gli altri: l'assassino colpisce con una ciclicità inquietante, ogni nove anni, senza un apparente filo logico che unisce le sue vittime.
Lockhart, armato di immagini fornite da una delle vittime sopravvissute, inizia a raccogliere indizi che sembrano forieri di uno scenario che va oltre ogni ragionevole comprensione. Ciò che emerge è un mistero che si annida ai confini tra la scienza e l'inconcepibile, una serie di crimini che sfidano ogni spiegazione.
La ricerca della verità diventa per Lockhart un'ossessione che lo porta a mettere in gioco non solo il suo futuro professionale ma anche l'equilibrio della sua vita familiare e la sua stessa sanità mentale. La domanda che si pone è una sola: fino a che punto può spingersi per scovare un assassino che sembra sfidare le leggi stesse del tempo e dello spazio? All'ombra della luna è un thriller psicologico che intreccia suspense, drammi personali e un'indagine sull'inspiegabile, invitando lo spettatore in un viaggio attraverso le ombre più oscure dell'incomprensibile.