《半个月亮》讲述了心理学硕士毕业后回国的吉米，因长期与母亲关系不和，放下公司的事务来到江门散心。在那里，她偶然遇见了生活陷入困境的卖唱父女——月亮和患有精神疾病的父亲。月亮已经到了上学的年纪，却因为放心不下父亲，不愿前往福利院。吉米得知情况后，主动承担起照料月亮父亲的责任，月亮这才安心地去了福利院。
在陪伴和照顾月亮父亲的过程中，吉米逐渐体会到母亲一直以来对自己的爱；而在她的悉心照料下，月亮父亲的病情也慢慢好转。影片由此展开一连串令人动容的故事，从困境儿童的处境出发，以一位女心理学硕士的视角，在欢笑与泪水交织中呼唤人性的良知。
