Akcja filmu zaczyna się w Nowym Jorku w roku 1899. Alexander Hartdegen (Guy Pearce) to marzyciel i zapalony wynalazca. Osobista tragedia powoduje, że próbuje on zmienić bieg czasu. Odkrywa jednak, że nie można zmienić przeznaczenia. Zrozpaczony w poszukiwaniu odpowiedzi na dręczące go pytania, postanawia wyruszyć w podróż do przyszłości, podczas której obserwuje niemal całkowitą samozagładę ludzkości. Trafia do czasów, gdzie ludzie podzielili się na dwie rasy: Elojów i rządzących nimi Morloków. Alexander zauroczony niemal rajskim życiem bezbronnych Elojów postanawia stać się ich nauczycielem. Towarzyszy mu w tym piękna Mara. Wynalazca nie przeczuwa jednak nadchodzącego niebezpieczeństwa. Życie Elojów, na pozór sielankowe, jest w rzeczywistości nieustającą walką o przetrwanie, gdyż są oni regularnie atakowani przez mięsożernych Morloków.