In einer längst vergangenen Zeit entdeckt ein alter Bambusschneider namens Taketori no Okina ein winziges, leuchtendes Baby in einem glühenden Bambushalm. Er und seine Frau, die selbst keine Kinder haben, beschließen freudig, das geheimnisvolle Kind als ihre Tochter großzuziehen, und nennen sie Kaguya-hime, die strahlende Prinzessin des jungen Bambus. Vom Moment ihrer Entdeckung an lächelt dem alten Mann das Glück, denn jeder Bambushalm, den er danach schneidet, gibt ein kleines Goldnugget frei, was die Familie schnell reich macht. Kaguya-hime wächst in nur wenigen Monaten von einem daumengroßen Baby zu einer Frau von außergewöhnlicher Schönheit heran, und ihre Adoptiveltern bemühen sich, sie von der Außenwelt abzuschirmen.

Trotz ihrer Bemühungen verbreitet sich die Nachricht von Kaguyas überirdischem Glanz, was fünf adlige Freier zu ihrem Haus lockt. Da sie keine Heirat wünscht, ersinnt sie fünf unmögliche Aufgaben und erklärt sich bereit, nur den zu heiraten, der einen legendären Schatz für sie beschaffen kann: die steinerne Bettelschale Buddhas, einen juwelenbesetzten Zweig von der mythischen Insel Hōrai, ein Gewand aus Feuerrattenfellen, einen farbigen Edelstein aus dem Hals eines Drachen und eine Kaurimuschel, die aus einer Schwalbe geboren wurde. Jeder Freier versucht, die Prinzessin mit einer Fälschung zu täuschen oder gibt die Suche nach einem Unglück auf, und alle scheitern in ihren Bemühungen. Als der Kaiser von Japan selbst kommt, um Kaguya-hime zu sehen, verliebt auch er sich in sie, aber sie lehnt auch seinen Antrag ab und erklärt, dass sie nicht aus seinem Land stamme und nicht in seinen Palast gehen könne. Sie führen drei Jahre lang einen Briefwechsel, doch sie weist seine Annäherungsversuche weiterhin zurück.

In jenem Sommer wird Kaguya-hime zunehmend traurig und blickt oft mit Tränen in den Augen auf den Vollmond. Schließlich offenbart sie ihren verzweifelten Adoptiveltern, dass sie nicht von der Erde stammt; sie ist eine Prinzessin vom Mond, die als eine Art vorübergehende Strafe zu den Sterblichen gesandt wurde. Das Gold, das der Bambusschneider fand, war eine Zuwendung ihrer himmlischen Verwandten. Als das Datum ihrer Rückkehr näher rückt, schickt der Kaiser Wachen zu ihrem Schutz, doch als eine Gesandtschaft himmlischer Wesen herabsteigt, blendet ein seltsames Licht die Soldaten. Kaguya-hime verabschiedet sich traurig von ihren Eltern und dem Kaiser, schreibt ihnen Abschiedsbriefe und hinterlässt eine kleine Menge des Elixiers der Unsterblichkeit. Ein himmlisches Gewand wird auf ihre Schultern gelegt, und all ihre Trauer um die menschliche Welt schwindet, als sie gegen ihren Willen in den Himmel hinaufgetragen wird, um in die Hauptstadt des Mondes zurückzukehren.

Gebrochenen Herzens befiehlt der Kaiser seinen Männern, ihren Brief und das Elixier der Unsterblichkeit auf den Gipfel des höchsten Berges des Landes zu bringen, den großen Berg der Provinz Suruga. Dort befiehlt er ihnen, das Elixier und den Brief zu verbrennen, damit seine Botschaft sie im Himmel erreiche, und weigert sich, ohne sie ewig zu leben. Die Legende besagt, dass der Rauch dieses Feuers bis heute aufsteigt und der Berg als Mount Fuji bekannt wurde, der Berg, auf dem das Elixier der Unsterblichen verbrannt wurde.