Obra precursora de la novela policíaca moderna.
La historia tiene lugar en Inglaterra y gira en torno a una bella joven de la aristocracia llamada Rachel Verinder quien en el día de su décimo octavo aniversario recibe como legado un fabuloso diamante conocido como «la piedra lunar» (The moonstone). El diamante provenía de la India y le había sido legado por su tío John Herncastle, un corrupto oficial inglés que había prestado servicios en esa entonces colonia inglesa. El diamante, además de su incalculable valor, tenía una enorme significación religiosa. En efecto, Herncastle lo había arrancado de la frente de una deidad hindú durante la toma de Srirangapatna, asesinando para ello a los monjes a cargo de su custodia. A partir de ese momento, tres devotos consagrarían su vida a recuperar el diamante. La narración utiliza elementos históricos reales, tales como la mencionada batalla de Srirangapatna y probablemente otros concernientes a los legendarios orígenes del diamante Hope o tal vez del diamante Orlov.
El cumpleaños de Rachel se celebra en un tenso, enrarecido ambiente. Entre los invitados se encuentran sus primos y a la vez pretendientes Franklin Blake y Godfrey Ablewhite. En esa ocasión, Rachel luce en sus atavíos el diamante y todos los invitados pueden verlo. Pero también tres funámbulos que merodeaban en los alrededores de la mansión. Más tarde en la noche, el diamante desaparece misteriosamente del dormitorio de Rachel.
Los funámbulos son arrestados, pero el diamante no se encontraba en su posesión. Rachel se niega a responder a la policía y a que se efectúen búsquedas entre sus pertenencias, levantando así sospechas. Una joven al servicio de Raquel llamada Rosanna Spearman, enamorada a su vez de Franklin Blake, actúa asimismo de manera harto extraña y se suicida luego arrojándose en un siniestro pantano infestado de arenas movedizas. Rachel rechaza las atenciones de Franklin Blake y afectada de una profunda crisis emocional parte hacia Londres.
A partir de ese momento, comienza la búsqueda del diamante. Cada uno a su turno, los principales testigos van a dejar por escrito su versión de los hechos, comenzando por Gabriel Betteredge, jefe del personal de servicio y admirador de Robinson Crusoe, al igual que el propio Collins.