Głównym bohaterem jest naukowiec, którego imię nie pada w utworze, a przez autora nazywany jest Podróżnikiem w Czasie. Przedstawia on swoim znajomym prototyp maszyny, która umożliwia przemieszczanie się w czasie. Przenosi się do odległej przyszłości, gdzie poznaje rasę ludzi zwanych Elojami, którzy - choć nastawieni pokojowo - nie są zainteresowani jego osobą i trudno się z nimi porozumieć.
Okazuje się, że Elojowie nie są jedynymi ludźmi żyjącymi w przyszłości. Szukając swojego wehikułu, Podróżnik poznaje inną rasę, mieszkającą w podziemiach. To Morlokowie, którzy w niczym nie przypominają spokojnych Elojów. Podróżnik w Czasie poznając coraz więcej tajemnic, które kryją się w nowym świecie, zaczyna dochodzić do przeróżnych, niekiedy strasznych wniosków. Dlaczego w przyszłości żyją różne rasy ludzi? Z jakimi problemami będzie się musiał zmierzyć Podróżnik w Czasie? Czy uda mu się wrócić do teraźniejszości?
W utworze możemy znaleźć liczne nawiązania do osobistych poglądów autora i jego obawy co do przyszłości ludzkości, zarówno w kontekście nauki i postępu technologicznego, jak i zmian w społeczeństwie. "Wehikuł czasu" doczekał się licznych adaptacji teatralnych i filmowych.