Maschinenträume erzählt die Geschichte der Hampsons, einer Familie in einer amerikanischen Kleinstadt irgendwo im mittleren Süden: Die Eltern Jean und Mitch, Tochter Danner und Sohn Billy führen ein einfaches Leben. Nach der Rezession der Dreißigerjahre und dem Zweiten Weltkrieg, den Mitch in einer Genie-Einheit in Asien erlebt hat, geht der Aufschwung andere Wege. Seine kleine Baufirma macht Konkurs. Jean holt ihren Abschluss nach, um als Lehrerin die Ausbildung der Kinder zu finanzieren. Die Ehe zerbricht, Mitch zieht aus. Adoleszenz, Schule, erste Liebe. Dann wird Billy eingezogen. Er muss nach Vietnam. Bei einem Einsatz mit dem Helikopter wird er abgeschossen. Danner engagiert sich in der Friedensbewegung und setzt alles daran, mehr über das Schicksal ihres verschollenen Bruders zu erfahren. Maschinenträume hat auch fünfundzwanzig Jahre nach Erscheinen nichts von seiner Aktualität verloren.