机械帝国三部曲分为火星时代、机械大帝和创世神话三部分。分别描述了火星时代人类星级文明的诞生、遭遇机械大帝的挑战以及现代文明火种在远古时代的再生、延续等等。
“北漂族”、软件工程师刘元，年近而立偶遇一位名叫白卉的美丽女孩子，并很快确立了恋爱关系。但奇怪的是，不久白卉就神秘失踪了。为了打听白卉的下落，他千里迢迢来到了白卉的家乡——遥远的新疆。却在那里邂逅了另一位名叫迪里拜的神秘女子。在迪里拜，也就是他来自未来的妻子——李芷的帮助下，返京后他建立起了以人工智能、星际探索、生物工程为主业的跨国高科技帝国——赛因斯公司，在南太平洋购买了一座岛屿——赛因斯岛作为公司总部所在地，通过星际贸易获得了滚滚利润。
就在赛因斯公司崛起之际，刘元无意中得窥白卉身后的阴谋：白卉是一名来自于未来世界的时空间谍，前往监视同样来自未来的前机械帝国皇帝王舜。王舜通过脑移植消灭了生物机器人白卉后，以提供排异反应药物要挟何杰按照机械大帝的指令去接近刘元，并设法获取赛因斯公司的控制权。
但何杰最终选择了背叛王舜后加入赛因斯公司，在被王舜找到后自戕。由于脱离肉体太久，何杰的大脑最终只能被置于火星社会新研发的虚拟时空之中。
李芷迷失于时空后，刘元按照李芷的授意，找到了记者李未，将他邀请至赛因斯公司工作，李未结识Z星人公主爱丽丝后，设法获得时空隧道的秘密。最终，能够进行时空预言的李未成为了火星第二任CEO。
考入火星军事学院的曹喆，在完善了超级战甲技术后，成为火星军队在星际战争中的不败战神，带领星际特种部队，击败了原星际霸主Z星人，最终继任火星第三任CEO，并于不久后战死星际沙场。
火星星际物联网的建成，以及火星人工智能的广泛应用，使得置于虚拟时空的何杰大脑在设法获取权限后，成为了火星星际物联网及国防网的实际操控者，成为了火星现实世界的超级管理员，最终授权生物机器人发动了最后之战，击败火星军队后建立了机械帝国。
机械帝国建立后，由于生物机器人的社会地位从属于人工智能。机械帝国皇帝王舜出于同情私自释放了被囚禁于虚拟时空的时空战士李芷，因而被机械大帝废黜后送回了2019年的地球时代。
时空战士李芷回到火星后，利用时空隧道发现了机械帝国的防御漏洞，帮助火星抵抗军最终击败机械帝国，人类社会再次成为星际时代霸主。而因时空沼泽滞留于远古时代的李芷则帮助当时的原始人重建文明，成为他们口口相传的创世女神。
