Alexander Hartdegen, scienziato e inventore di fine '800, è convinto della possibilità di poter viaggiare nel tempo. La morte accidentale della fidanzata Emma lo spinge a costruire una macchina adatta allo scopo. Dopo quattro anni, tutto sembra pronto, Alex torna indietro ma anche stavolta Emma, sia pure in circostanze diverse, muore per una banale fatalità. Vista l'impossibilità di cambiare il passato, Alex decide allora di viaggiare nel futuro. Prima si ferma agli inizi del terzo millennio, quando la cultura è affidata alle enciclopedie virtuali, poi approda al 2037 e scopre che, per colpa degli uomini, la luna ha cominciato a sgretolarsi sulla terra con effetti disastrosi. Rimasto egli stesso ferito dai frammenti lunari, Alex continua il viaggio e fa un passo in avanti di 800.000 anni. Si trova allora davanti una società divisa in due razze chiaramente distinte: sulla terra abitano i primitivi ma pacifici Eloi, dalle fattezze umane, mentre nel sottosuolo ci sono i mostruosi cannibali Morlock. Accolto tra gli Eloi, Alex diventa amico della giovane Mara e del fratellino di lei Kalen. Quando Mara viene catturata dai Morlock, Alex scende nel loro covo per salvarla, combatte col capo e ha la meglio su di lui. Per eliminare poi tutti i Morlock, Alex utilizza l'energia della sua macchina del tempo, che in questo modo viene distrutta. Alex rimane così tra gli Eloi accanto all'amata Mara, mentre il suo collega e la sua governante, rimasti alla fine dell'800, si rassegnano al fatto che egli non farà più ritorno e sperano comunque che abbia trovato una nuova casa.