คืนพระจันทร์เต็มดวง (I-San Special) เป็นภาพยนตร์เกี่ยวกับการเดินทางกลับบ้าน ของชาวบ้านแถบภาคอีสานกลุ่มหนึ่ง จากกรุงเทพฯไปจังหวัดหนองบัวลำภู โดยรถโดยสารพิเศษสายอีสาน ทั้งหมดเดินทางออกจากสถานีขนส่งหมอชิต ในคืนพระจันทร์เต็มดวง ระหว่างทางผู้โดยสารแต่ละคนได้สวมบทบาทต่างๆ ตามตัวละครในละครโทรทัศน์ และเรื่องราวชีวิตจริงของผู้โดยสารบนรถ ก็ดำเนินไปพร้อมกับเรื่องราวในละครตลอดการเดินทาง
คืนพระจันทร์เต็มดวง ซึ่งทุกสิ่งสามารถเกิดขึ้นได้ โดยไม่มีสาเหตุ ทั้งความสุข สนุก เศร้า หรือสยองขวัญในบางคราว ก็เกิดขึ้นในชั่วระยะเวลาเดินทางระหว่างกรุงเทพถึงหนองบัวลำพู
เพ็ญประภา (เมสินี แก้วราตรี) หญิงสาวที่ต้องซัดเซพเนจรหลังจากที่พ่อฆ่าตัวตาย เพราะถูกแม่เลี้ยงใจร้ายปอกลอก เอาทรัพย์สมบัติไปหมด คือบทบาทของตัวละครนิยายน้ำเน่าทางวิทยุ ที่เธอสวมบทบาท ในขณะที่ตัวเธอในความเป็นจริง ต้องเดินทางหนีจากกรุงเทพ พร้อมบาดแผลในใจ และบางสิ่งที่เธอเก็บซ่อนไว้ลำพัง ไม่อาจบอกใคร
แดนนี่ (มาร์ค แซล์มอน) เศรษฐีหนุ่มรูปงาม เจ้าของโรงแรมสุดหรูในหนองบัวลำพู ที่ในชีวิตจริง เป็นฝรั่งลูกครึ่ง ซึ่งเดินทางท่องเที่ยวไปทั่วประเทศไทย โดยที่ไม่มีใครสังเกตว่า เขามีพฤติกรรมต้องสงสัย
มาธวี (ภูริดา วิจิตรพันธ์) หญิงชั่วร้าย ผู้ทำให้พ่อของเพ็ญประภาสิ้นเนื้อประดาตัวจนต้องฆ่าตัวตาย แต่ความจริงเธอเป็นเพียงเจ้าของร้านอาหารในหนองบัวลำพู ซึ่งเปิดกิจการมาได้ 5 ปีแล้ว
มะลิ (เจนนาฟี) สาวจิตใจดีที่คอยช่วยเหลือเพ็ญประภา ที่ในชีวิตจริง เธอเป็นเพียงสาวพม่า ที่ตั้งใจจะเดินทางกลับบ้านเกิด โดยผ่านเข้าไปทางแม่สาย แต่เธอไม่นึกเฉลียวใจว่าขึ้นรถผิดคัน
ทุกสิ่งล้วนสร้างจากความว่างเปล่า ไม่ว่าจะเป็นฉากโรงแรมอันหรูหรา คอกม้า สระว่ายน้ำ อาหารรสเลิศ เครื่องใช้วิจิตร ล้วนถูกสมมติขึ้น บนรถโดยสารคันนี้ ซึ่งตรงข้ามกับความเป็นจรงกับที่ตาเห็น
