Charles Neumann é engenheiro e trabalha em um sofisticado laboratório de pesquisas. Ele não tem amigos ou qualquer tipo de habilidade social, e ama máquinas e tecnologia. Por isso, quando perde uma das pernas em um acidente de trabalho, Charlie não encara a situação como uma tragédia, e sim como uma oportunidade.

Ele sempre achou que o frágil corpo humano poderia ser aperfeiçoado, e então decide colocar em prática algumas ideias. E começa a construir partes. Partes mecânicas. Partes melhores. A especialista em próteses Lola Shanks é apaixonada por membros e órgãos artificiais. Quando conhece Charlie, ela fica fascinada com a possibilidade de ter encontrado um homem capaz de produzir um corpo totalmente mecânico. Mas as outras pessoas acham que ele é um louco. Ou um produto. Ou uma arma.

Em uma sátira sobre como a sociedade se tornou tão dependente da tecnologia, Homem - Máquina narra a estranha e divertida jornada de um homem em busca do autoaprimoramento.