Нейт Холден — пианист в джаз-клубе, мечтающий о лучшей карьере. Однажды он знакомится с Хлоей — очаровательной гардеробщицей, подающей посетителям пальто, у которой оказывается чудесный голос. Нейт, вдохновленный вокальными данными Хлои, пытается уговорить ее петь с ним в дуэте. Но Хлоя не видит себя на сцене. Не желая сдаваться, Нейт убеждает свою новую знакомую заняться пением. Постепенно между пианистом и гардеробщицей возникают чувства. «Лунная серенада» — романтический мюзикл с Эми Адамс в главной роли.