Alexander Hartlegen (Guy Pearce) é um cientista que acredita piamente que seja possível viajar no tempo. Após sua namorada Emma (Sienna Guillory) ser assassinada, ele decide então passar da teoria à prática e consegue construir uma máquina do tempo. Só que, ao testá-la, Alexander viaja mais de 800 mil anos rumo ao futuro, onde encontra o planeta Terra sendo dominado por duas raças distintas: os Morlock e os Eloi.