Dans une Amérique future après la troisième grande guerre, les machines ont ôté toute dignité au travailleur. Le docteur Paul Proteus est un ingénieur et manager prometteur qui est en charge des travaux d’Ilium. Son père a aidé à établir les machines qui font maintenant fonctionner l’économie, et Paul devrait suivre ses traces. Paul, cependant, est submergé par des doutes sur le nouveau monde imaginé par son père, et ses doutes le rendent vulnérable. Avant qu’il ne s’en rende compte, il a perdu sa femme et son emploi, et il a été enrôlé comme chef de la révolution de l’homme contre la machine.
Au début du roman, le docteur Paul Proteus est le directeur d’Ilium Works, l’homme le mieux payé et le plus puissant d’Ilium, New York. Il a également le QI le plus élevé d’Ilium, dans un monde où vos opportunités sont décidées par des machines, en fonction de votre QI et de vos performances aux tests d’aptitude. Paul est marié à Anita, une femme compétitive et ambitieuse dont le QI était trop bas pour qu’elle puisse aller à l’université. Anita a dit à tort (ou par connivence) à Paul qu’elle était enceinte, ce qui a incité sa demande en mariage. Plus tard, ils ont découvert qu’Anita est stérile.
Paul est vaguement insatisfait de sa vie et du monde, et il aspire à une vie plus simple et plus noble. Son vieil ami Finnerty apparaît chez Paul. Finnerty avait été promu plus haut que Paul, à Washington, DC, mais il est encore plus mécontent. Il a quitté son travail et s’est adonné à l’ivresse. Finnerty amène Paul à avoir des ennuis avec la loi, puis disparaît dans le monde de «l’homme moyen» de l’autre côté de la rivière depuis l’Ilium Works, où les personnes déplacées par des machines reçoivent un salaire minimal du gouvernement pour effectuer un travail inutile.
Paul a déjà décidé de quitter son emploi et de devenir agriculteur lorsque ses patrons tentent de le recruter comme espion. Finnerty, disent-ils, est devenu un chef rebelle radical, faisant partie d’un mouvement clandestin contre les machines appelé Ghost Shirt Society. Ils prévoient de faire semblant de renvoyer Paul, afin qu’il puisse infiltrer l’organisation rebelle en tant qu’espion. Paul essaie de démissionner, mais ses patrons ne le croient pas. Ils pensent qu’il ne fait que jouer avec leur stratagème. La femme de Paul, Anita, après avoir appris qu’il avait été renvoyé, quitte Paul pour son nouvel amant, l’un des concurrents de Paul.
Seul et sans but, Paul erre dans un bar. Sa boisson est droguée, et la prochaine chose qu’il sait, c’est qu’il est au siège de la Ghost Shirt Society. Comme prévu, Paul est en cours de recrutement. Plus que cela, parce que le père de Paul était si important et célèbre, la Ghost Shirt Society a désigné Paul comme figure de proue. Ils ont déjà annoncé au monde que Paul mène la rébellion contre les machines contrôlant l’humanité. Paul est arrêté, mais ses patrons croient toujours qu’il agit comme un espion. Lorsqu’ils lui demandent d’informer sur les conspirateurs, Paul se rend compte qu’il croit en la Ghost Shirt Society et refuse, assumant son rôle de chef.
Paul est jugé pour trahison, et au milieu de son procès, la rébellion commence. Paul est emmené hors de la salle d’audience par les rebelles. Ilium est dépassé. Une fois que la rébellion commence, cependant, les dirigeants ne peuvent pas l’arrêter. Le peuple se soulève et commence à détruire toutes les machines, sans préférence. Bien que la Ghost Shirt Society réussisse dans quelques villes, la rébellion est rapidement écrasée. Ilium est le dernier bastion. Alors qu’un nouveau jour se lève, les gens se mettent au travail, reconstruisant ce qu’ils viennent de détruire. Les dirigeants sont désemparés, voyant que la nature humaine fait que les hommes construisent et construisent, sans penser à ce qu’ils construisent. Enfin, les dirigeants se livrent aux autorités, devenant martyrs de leur cause.