Лейтенант полиции Михаил Соловьёв уже три года преследует загадочного маньяка, который на протяжении многих лет убивает молодых женщин на территории Москвы. И вот, казалось бы, близок момент истины — герой практически настиг злодея. Однако во время задержания преступника Михаила сбивает автомобиль. Очнувшись, он обнаруживает себя в больнице… в 1979 году, да ещё и в теле собственного отца! Михаил знакомится с заботливой медсестрой Катей, сослуживцами отца (тот также работал в правоохранительных органах), своей матерью, которая теперь как бы его жена и самим собой, но в возрасте 10 лет. Более того, он понимает, что тот самый маньяк существует и в этой реальности — возможно, они попали в прошлое вместе. Поэтому Михаилу предстоит продолжить поиски злодея, а также заниматься текущими делами, которые должен был выполнять его отец-следователь. Герой пользуется своими знаниями из будущего и очень быстро продвигается по службе...

Телесериал «Обратная сторона Луны» — это адаптация британского сериала «Жизнь на Марсе».