在伦敦的一个夜晚，自称报纸记者的麦格利来到传奇科学家威尔士的家，欲向他了解神经生理学家季伯尼教授的生前事迹。早在半个世纪前，威尔士在伦敦的皇家学院遇见简·罗宾斯，而简立即捕获了威尔士的心。两人参加季伯尼教授的讲座，期间季伯尼用一个最新的电镀电流声谱仪做实验时发生“爆炸”，声谱仪突然完整消失了，其他东西却毫发无伤。
威尔士提出此并非物理现象，得到简和季伯尼的支持。他们发现马克一直在研究刺激神经系统有关实验，并研究出一种加速剂，由人用快得看不见的移动而引起“隐形”。威尔士和季伯尼试用试剂，才在静止的世界找到就要老死马克。一个电路维修工伯朗尼在地下室维修设备，适逢雷雨天被闪电击中，结果阴差阳错回到了一周之前。他凭手里残存的一张一周后的报纸，赌马赚了大钱。
按照他的记忆，周六他朋友的狗会被马车碾死，他和朋友有所准备，结果救了狗却害了朋友，朋友相聚的酒吧也因火灾焚毁。悲痛之余，在威尔士的鼓励下，他放弃财富重新工作，并再次成功被雷劈中，回到了还没出事的一周之前。某当铺收到一个奇怪的水晶，在特定的角度照射光线，会从其中看到奇妙的东西。其实这是一个外星人来地球捕捉试验品回去研究的工具，而当铺老板也因此摆脱了妻子的束缚。
在一次中继站电报实验失败后，季伯尼的助手丹威斯被电击导致视力失常：看不到眼前的东西，眼中呈现到的却是几千英里外海上的风浪，原来是一个失事船只幸存者的视线传到了他这里。威尔士等人几经调研终于找到了事情的真相。坊间盛传：某街某号出售“实现梦想的药水”，一个秃顶老师喝过后果然长出新发。暗恋女仆的胖教授，担心对方嫌弃自己的体重而一直没有表白，于是使用药水准备表白。
谁料药效矫枉过正，他如气球般要飘上天，而另一边，秃顶老师的头发也不断疯长。恰好这一切被威尔士赶上了，为了帮助朋友，他不得不拉上妻子为两位教授想办法，最终帮助他们恢复了正常的生活。麻烦事一件接着一件，季伯尼的实话药水被偷，并引起了城市的混乱。关键时刻，威尔士力挽狂澜，同时也意外了解了妻子对自己的真实感受。

十九世纪末，亚历山大-哈特德根(Alexander Hartdegen，盖伊-皮尔斯饰，Guy Pearce)发明了一种时光机器，这种机器可以将他带入80万年以后的未来。在那里，他发现人类已经进化成了二个种族：艾洛伊族(Eloi)和莫洛克斯族(Morlocks)……
跨越19、20世纪的传奇科幻小说作家H.G.威尔斯(H.G.Wells)著成了这部经典小说《时光机器》。在他的那个年代，他被称之为“可以看到未来的人”。然而，如果确实可以看到
未来，H.G.威尔斯就会惊讶他最著名的小说被搬上了大银幕，而且不止是一次，而是二次。
自从威尔斯的小说问世100多年以来，许多事情都变了样，但威尔斯对未来的设想以及时光旅行的概念仍然对观众们具有强烈的诱惑力。本片的制片沃尔特-帕克斯(Walter Parkes)评论说：“时间返回到20世纪60年代初，《海底两万里》和《地心游记》这类影片引发了我们无穷的幻想，而这些影片的祖师爷就是乔治-帕尔(George Pal)执导的1960年版的《时光机器》。今天，我们拥有的技术使我们可以打造出一个H.G.威尔斯曾想像过但制造不出来的世界，这是相当令人振奋的。当然，这个故事的基本情节----亚历山大身着马甲、系着领带、外套夹克，爬进了那个美丽的手工制造的维多利亚式机器，进入未来世界旅行----时至今日仍然像当初一样给人留下深刻的印象。”
这部新片已经很难让人再产生对H.G.威尔斯的联想了。2002年版《时光机器》的导演是西蒙-威尔斯(Simon Wells)，他是作者的曾孙。虽然有着家族的血缘联系，而西蒙-威尔斯却工作在动画界，并小有名气，特别是他还是梦工厂史诗般巨作《埃及王子》的合作导演，这是他第一部给人留下深刻印象的作品。
《时光机器》的故事中，存在着四个不同的世界。威尔斯描绘说：“第一个世界是20世纪之交的纽约。我们先是来到了离我们不远的的将来----2030至2037年。最后我们又到达了一个更远的未来，在这里我们发现艾洛伊人田园诗般的世界里还存在着莫洛克斯人的黑暗世界，这有点象但丁的地狱一样。每个世界都有其独特的视觉风格。”

年青的工程师亚历山大·哈德金乘坐自己制造的时光机器出发，却意外来到了80万年后的未来。那时地球人已经分化为对立的莫洛克人和伊洛人，伊洛人是讨人喜爱，居住在平静的世界内，但莫洛克人却完全相反，他们是寄居在地下世界的怪物，每当入黑时，他们就会出动掳走伊洛人，除此之外他更发现在这个未来世界的背后正在隐藏着一个黑暗的秘密……。不久亚历山大更发现了一个隐藏在这一切背后的邪恶秘密，紧张刺激的剧情也将由此展开。

所有末世启示录和未来世界电影的模版原型！末世战争，丧尸病毒（雅称“漫游症”）蔓延，****军阀割据，崇尚科技的钢铁兄弟会逐渐统治地球；科技文明兴旺后，公知在群众间散布反智主义，阻挠人类向太空的发展，故事结语道：“如果守着渺小安稳的幸福，不去探寻宇宙的边疆，人类只能灭亡！

雷•费瑞尔（汤姆•克鲁斯 Tom Cruise 饰）和妻子离婚了，一儿一女都跟母亲生活——因为他的的贪玩懒散，疏忽责任，这个家庭才如此支离破碎。一场外星人入侵的灾难却让他们重新建立起亲密的的关系。
这天妻子繁忙，只好把儿女交给雷照顾。电闪雷鸣天色灰暗，一切好像有些异样。 果然，马路上赫然一个庞大的三脚飞行器掘地而起，邪恶的火星人光顾了这个本来平静的小镇。人们四处逃亡，雷也带着女儿奔走逃命，开始了生死历险。当局想尽办法对付外星人，却屡屡失败，整个世界都陷入了恐慌当中。
有了父爱的本能，平日吊儿郎当的父亲变得英勇顽强，保护儿女成了他支撑他的动力和信念。

西西莉亚（伊丽莎白·莫斯 Elisabeth Moss 饰）再也想不到，曾经将自己迷得神魂颠倒的英俊男人阿德里安（奥利弗·杰森-科恩 Oliver Jackson-Cohen 饰），如今会成为噩梦的始作俑者。在和自己恋爱后没多久，阿德里安便开始对西西莉亚进行精神和肉体上的双重控制，终于，忍无可忍的西西莉亚在一天深夜用安定将阿德里安迷晕，成功的逃出了魔窟。
之后，西西莉亚震惊的收到了阿德里安自杀的消息了，她几乎不敢相信，这个魔头真的从自己的生活中彻彻底底的消失了。西西莉亚的疑虑并不是空穴来风，在她生活的角角落落中，似乎都有一个无形的影子在窥视着她，企图触碰她。

天文学院院长（乔治·梅里爱 Georges Méliès 饰）在一次会议上提出天马行空的月球旅行计划。他和另五名大胆的天文学家监制出了炮弹舱和大炮，并在军队的帮助下乘坐炮弹舱顺利登月。兴奋过后六名天文学家精疲力竭的在月球表面睡去，浑然不知许多星星悄然观察着他们熟睡的样貌。最后一场寒冷的降雪唤醒了他们。众人躲藏到地洞中却不慎用雨伞惊扰了月球人，于是一场慌乱的冒险开始了……
本片是科幻电影的开山之作，灵感来源于儒勒·凡尔纳的小说《从地球到月球》和H·G·威尔斯的小说《最早登上月球的人》。影片于1902年发行了黑白版和手绘彩版，全长约14分钟。后结局与彩版一度失传。1993年，受损严重的彩版拷贝被私人收藏家捐赠给西班牙巴塞罗那电影资料馆；2002年，结局“凯旋而归”在法国被重新发现。影片修复计划持续十余年。
2011年，影片的彩色完整修复版在戛纳电影节首映，以纪念梅里爱诞辰150周年，此时距离影片问世亦已过去109年。