O Doutor Alexander (interpretado por Guy Pearce) é um entusiasta da ciência que sempre quis provar que a viagem no tempo é possível, dedicando toda a sua energia à investigação da máquina do tempo. No entanto, um dia, a morte inesperada da sua noiva deixa-o tão angustiado e furioso que acelera o desenvolvimento da máquina, na esperança de voltar atrás no tempo para salvar a vida dela. Quando a máquina do tempo fica finalmente pronta, Alexander consegue viajar para o passado e testemunhar o acidente da sua noiva. Mas, por mais vezes que regresse, não consegue salvá-la — ela acaba sempre por morrer devido a vários acidentes. Onde estará o problema? Para desvendar este mistério, Alexander deposita a esperança de encontrar a resposta no passado. Ele viaja incessantemente, indo para o futuro em busca de respostas... até chegar à Terra 800 mil anos depois, onde descobre que a humanidade evoluiu de forma completamente diferente. Nessa época, a Terra está dividida em duas facções: os pacíficos Eloi e os belicosos Morlocks. Para ajudar os Eloi a libertarem-se do domínio dos Morlocks, Alexander não hesita em destruir a máquina do tempo, e é então que descobre o segredo final.