Extenuado por el frenético ritmo de la cadena de montaje, un obrero metalúrgico acaba perdiendo la razón. Después de recuperarse en un hospital, sale y es encarcelado por participar en una manifestación en la que se encontraba por casualidad. En la cárcel, también sin pretenderlo, ayuda a controlar un motín, gracias a lo cual queda en libertad. Una vez fuera, reemprende la lucha por la supervivencia en compañía de una joven huérfana a la que conoce en la calle.
Tiempos modernos es una mezcla entre el cine mudo y el sonoro; a veces es considerada como la última película muda de la historia. Se emplearon algunos efectos auditivos, como música, cantantes y voces provenientes de radios y altavoces así como la sonorización de la actividad de las máquinas. Al final puede oírse brevemente la voz de Charles Chaplin. Y es la primera película en la que se escucha su voz. El actor canta una versión de la canción de Léo Daniderff «Je cherche après Titine», pero con una lengua inexistente, conocida como «Charabia», cuyos sonidos tratan de asemejarse a una mezcla de francés e italiano, con alguna palabra reconocible en inglés.
Considerado como un ejemplo de crítica social, el mismo Chaplin negó la relevancia que muchos han querido darle a su trabajo en este largometraje. En la obra se mezcla la ficción con la realidad, con evidentes dosis de humor.