Την τελευταία μέρα του 1899 ένας Βικτωριανός επιστήμονας, επιδεικνύει στους φίλους του μια μινιατούρα της μηχανής που έχει εφεύρει. Μιας μηχανής που ταξιδεύει στο χρόνο. Προσπαθεί να εξηγήσει την ύπαρξη της τέταρτης διάστασης αλλά οι φίλοι του δείχνουν σκεπτικοί, φαίνεται να μην τον πιστεύουν. Παρ’ όλα αυτά δέχονται την πρόσκλησή του για δείπνο, σε μια βδομάδα, όπου θα τους διηγηθεί τις περιπέτειές του απ’ το ταξίδι στο μέλλον με τους απόγονους της ανθρωπότητας.

Εξαιτίας μιας γενετικής μετάλλαξης, ο βιβλιοθηκάριος Χένρι ντε Τάμπλ πηδάει ακούσια μέσα στο χρόνο, εμφανιζόμενος σε διάφορες στιγμές της ζωής της αληθινής του αγάπης, της όμορφης καλλιτέχνιδας Κλερ Αμπσάιρ.

Την παραμονή των Χριστουγέννων του 1985, ένας άνδρας παίρνει το τρένο για να παρευρεθεί σε μία οικογενειακή γιορτή. Καθώς κινείται μεταξύ των βαγονιών, όμως, κάτι τον κάνει να αναθεωρήσει τη ζωή του.