Герои романа большей частью не названы по именам. Среди слушателей рассказа Путешественника — Психолог, Очень молодой человек, Провинциальный мэр, Доктор и другие. Они присутствуют при возвращении Путешественника из будущего, который предстаёт перед своими гостями не в лучшем виде: хромает, одежда его испачкана, машина погнута. Да и немудрено — за истёкшие три часа он прожил восемь дней. И они были полны приключений.
Отправляясь в путь, Путешественник надеялся попасть в Золотой век. И действительно, перед ним промелькнули тысячелетия расцвета человечества. Но именно промелькнули. Машина остановилась в момент упадка. От прошлого остались полуразрушенные дворцы, превосходные, культивируемые веками растения, сочные фрукты. Одна беда — человечество, каким мы сегодня себе его представляем, совершенно исчезло. Ничего не осталось от прежнего мира. Его населяют прелестные «элои», подземный мир — звероподобные «морлоки». Элои и правда прелестны. Они красивы, добры, веселы. Но эти наследники правящих классов в умственном отношении совершенно выродились. Они не знают грамоты, не имеют ни малейшего представления о законах природы и, хотя дружно веселятся, не способны ни при каких обстоятельствах помочь друг Другу. Угнетённые классы переместились под землю, где работают какие-то сложные машины, ими обслуживаемые. С питанием у них трудностей нет. Они пожирают вегетарианцев-элоев, хотя по привычке продолжают их обслуживать,
Впрочем, все это открывается Путешественнику далеко не сразу. Его появлению в 802801 г. предшествовало само путешествие, в ходе которого годы сливались в тысячелетия, перемещались созвездия, солнце описывало непрерывный видимый круг.
Хрупкие, нежизнеспособные, но по-своему прекрасные элои первыми предстали глазам Путешественника, Однако ему ещё предстояло разгадать сложную загадку этого непонятного общества. Откуда здесь бесчисленные безводные колодцы? Что это за шум машин? Почему элои так превосходно одеты, хотя и не способны ни к какому труду? И не кроется ли разгадка последнего (да и многих других обстоятельств) в том, что наши чувства и способности обретают остроту только на точиле труда? А оно давно разбито. И ещё надо понять, почему элои так боятся темноты и в обозримом мире нет ни кладбищ, ни крематориев.
К тому же на Путешественника уже на второй день обрушивается удар. Он с ужасом обнаруживает, что машина времени куда-то исчезла. Неужели ему суждено навсегда остаться в этом чужом мире? Отчаянию его нет предела. И только постепенно он начинает пробиваться к истине. Ему ведь ещё предстоит познакомиться с другой человеческой породой — морлоками.
Это тоже даётся не просто.
Когда Путешественник только приземлился в новом для него мире, он обратил внимание на колоссальную фигуру Белого сфинкса, стоящую на высоком бронзовом постаменте. Не спрятана ли там его машина? Он начинает бить по сфинксу кулаками и слышит какое-то хихиканье. Он ещё четыре дня остаётся в полном неведении. Как вдруг видит в темноте пару блестящих глаз, явно не принадлежащих никому из элоев. И тут ему является маленькое белое, явно не привыкшее к дневному свету существо со странно опущенной головой. Это и есть первый увиденный им морлок. Он напоминает человекообразного паука. Следуя за ним, Путешественник открывает для себя тайну безводных колодцев. Они соединяются в единую вентиляционную цепь, составляющую выходы из подземного мира. И, конечно же, именно морлоки спрятали, а, как потом выяснилось, разобрали, изучили, смазали и вновь собрали его машину. С тех пор Путешественник только и думает, как бы её вернуть. Он отваживается на опасное предприятие. Скобы, по которым спускался прятавшийся от него морлок, слишком тонки для Путешественника, но он с риском для жизни все равно хватается за них и проникает в подземный мир. Перед ним открываются длинные проходы, где обитают существа с нечеловечески бледными лицами без подбородков, с лишёнными век красновато-серыми глазами и стоят столы с рубленым мясом. Одно спасение — морлоки боятся света и зажжённая спичка их отпугивает. Все равно надо бегать и начинать поиски заново; тем более что теперь он знает — следует пробраться в постамент Белого сфинкса.
Для этого надо обзавестись подходящим орудием. Где его взять? Может быть, в заброшенном музее что-то найдётся? Это оказывается непросто. За столько тысячелетий экспонаты превратились в прах. Наконец удаётся отыскать какой-то заржавленный рычаг, но по дороге приходится выдержать схватку с морлоками. В темноте они становятся опасными. В этой схватке Путешественник теряет единственное человеческое существо, к которому он успел привязаться. При самом своём появлении он спас маленькую Уину, которая тонула при полном равнодушии окружающих. Теперь она навсегда исчезла, похищенная морлоками.
Впрочем, поход в музей оказался в известном смысле слова напрасным. Когда Путешественник, держа в руках свою палицу, приблизился к Белому сфинксу, он обнаружил, что бронзовые двери постамента открыты и обе половинки задвинуты в специальные пазы. В глубине стоит машина времени, которой морлоки не смогли воспользоваться ещё и потому, что Путешественник предусмотрительно в самом начале отвинтил рычаги. Конечно, в любом случае это была ловушка. Однако никакие преграды не могли помешать Путешественнику переместиться во времени. Он усаживается в седло, закрепляет рычаги и исчезает из этого полного опасностей мира.
Однако впереди его ждут новые испытания. Когда машина, в первый раз затормозив, опрокинулась набок, седло сдвинулось и Путешественник повернул рычаги не в ту сторону. Вместо того чтобы вернуться домой, он понёсся в ещё более далёкое будущее, в котором сбываются прогнозы о переменах в Солнечной системе, медленном угасании любых форм жизни на Земле и полном исчезновении человечества. В какой-то момент Землю населяют только крабовидные чудовища и ещё какие-то огромные бабочки. Но потом и они исчезают.
Само собой понятно, что в рассказ Путешественника верят с трудом. И он решает, захватив фотоаппарат, ещё раз «пробежаться» по тысячелетиям. Но эта новая попытка кончается катастрофой. Ее предвещает звон разбитого стекла. Путешественник больше не возвращается. Но кончается роман фразой, полной просветления: «Даже в то время, когда исчезают сила и ум человека, благодарность и нежность продолжают жить в сердцах».
