La nave en la que viaja Alexandre Marchand, un botánico especializado en cultivos fuera de la Tierra, realiza las maniobras de aproximación para alunizar en la base Shackleton. El científico llega con una misión muy especial: conseguir que una planta crezca en el estéril suelo del satélite.

La comandante Karalis, una nativa selenita, le relata a su hija historias familiares y mitos lunares. Sus vidas se cruzarán mientras una serie de personajes y acontecimientos irán desvelando algo inquietante bajo la aparente paz social en la que viven los habitantes de la Luna.

En Operación Artemisa, los sueños, la poesía, la ciencia, la música y los silencios se entrelazan para conducirnos hacia un final sorprendente.