Głównym bohaterem powieści jest anonimowy wynalazca, zwany "Podróżnikiem w Czasie". Jest on także w dużym stopniu narratorem powieści (opowiadanie na temat własnych przeżyć w świecie przyszłości). Odbywa on skonstruowanym przez siebie wehikułem wędrówkę do przyszłości. W roli trzecioosobowego obserwatora spogląda na zmieniający się wkoło świat i ludzi. Pomimo ogromu osiągnięć i piękna detali, jakie zdobiły świat, okazywały się one nietrwałe w porównaniu do sił zniszczenia, jakie niosły konflikty międzyludzkie. Przenosi się do roku 802.701, kiedy cywilizacja ludzka zdąża już ku nieuchronnemu upadkowi, a Ziemia została podzielona pomiędzy dwa gatunki ludzi. Elojowie, potomkowie klas posiadających, żyją na powierzchni i są pożywieniem zamieszkujących podziemia Morloków. Są to potomkowie dawnych robotników, zmuszonych do pracy fizycznej pod ziemią, a przy tym nie tracących podstawowych fizycznych umiejętności. Ich ciało stało się podobne do owadów i przyzwyczaiło do warunków podziemnych, dlatego boją się światła. Żywią się mięsem Elojów, na które zapuszczają się pod osłoną nocy, dlatego ci muszą spać razem wewnątrz budynków. Główny bohater poznaje też bliżej Elojkę-Weenę, którą ratuje, gdy ta topi się. Okazuje mu dużo czułości. Zamierza ją zabrać, gdy wróci do swoich czasów, co jednak nie dochodzi do skutku po ataku Morloków w lesie. Samemu bohaterowi ledwo udaje się uciec i odzyskać wehikuł czasu, który został ukryty w posągu sfinksa przez Morloków. Przeskakuje on wiele milionów lat wprzód i widzi koniec Ziemi. Po powrocie nie umie odnaleźć miejsca w dotychczasowym życiu i wyrusza w kolejną podróż w czasie, z której już nie wraca. Autoryzowaną kontynuacją powieści jest książka Statki czasu autorstwa Stephena Baxtera, wydana w stulecie publikacji "Wehikułu". Jej akcja zaczyna się w tym samym momencie w którym kończy się oryginał i opowiada dalsze losy Podróżnika w Czasie.