Trevor Reznik (Christian Bale), der titelgebende Maschinist, ist ein Wrack. Seit einem Jahr hat er nicht mehr geschlafen und sieht aus wie der Tod auf Latschen. Blass und ausgemergelt versieht er seinen Dienst an der Maschine, sucht danach in einem 24-Stunden Café am Flughafen bei der Kellnerin Marie (Aitana Sánchez-Gijón) Gesellschaft und geht danach gelegentlich zur 
Prostituierten Stevie (Jennifer Jason Leigh). Ein abgefuckter, aber funktionierender Alltag.