Το Machinarium είναι ένα παιχνίδι περιπέτειας-γρίφου στον κόσμο του steampunk. Σκοπός του παιχνιδιού είναι να λύσει αρκετούς γρίφους που συνδέονται μεταξύ τους. Ένα από τα χαρακτηριστικά του παιχνιδιού είναι ότι ο χαρακτήρας του παίκτη μπορεί να αλληλεπιδρά μόνο με ένα αντικείμενο που είναι διαθέσιμο ανά φορά. Επίσης, σε αυτό το παιχνίδι δεν υπάρχουν διάλογοι, οπότε δεν έχει σημασία σε ποια γλώσσα μιλάει ο παίκτης. Αντί για κείμενο, οι σκέψεις του χαρακτήρα παρουσιάζονται με κινούμενες εικόνες.
Το παιχνίδι διαθέτει επίσης ένα τριών-στάδιων σύστημα υποδείξεων. Μία φορά ανά επίπεδο, ο παίκτης μπορεί να λάβει μια ένδειξη, η οποία μετατρέπεται σε ένα ιδιαίτερο θησαυρό κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού. Το Machinarium επιτρέπει επίσης να δει το αποτέλεσμα της συλλογής του γρίφου σε μορφή σχεδίων.
Στην αρχή του παιχνιδιού, ο θεατής εξερευνά την πόλη Machinarium. Ο χαρακτήρας του παίκτη είναι ένας ρομπότ με το όνομα Joseph (ονομασμένος προς τιμή του Joseph Čapek - αδελφού του τσέχου συγγραφέα Karel Čapek, που επινόησε τη λέξη “ρομπότ”), ο οποίος έχει πεταχτεί για ανακύκλωση. Αναπαλαιώνει τον εαυτό του και ξεκινάει ένα ταξίδι στην πόλη. Κατά τη διάρκεια της πλοκής αποκαλύπτει μια συνωμοσία της Αδελφότητας του Μαύρου Μανδύα, η οποία σκοπεύει να ανατινάξει τον πύργο της πόλης. Αλλά τον πιάνουν και τον κλείνουν.
Έτσι αρχίζει ένα συναρπαστικό ταξίδι στο Machinarium, όπου ο μικρός ρομπότ πρέπει να βρει τους δράστες και να τους τιμωρήσει. Παράλληλα, θα προλάβει να σώσει την απαγορευμένη αγαπημένη του, να βρει και να απομονώσει μια βόμβα στον κεντρικό πύργο της πόλης και να γνωρίσει τους πιο ασυνήθιστους κατοίκους του Machinarium. Και ποιος ξέρει πώς θα τελειώσει αυτή η μεγάλη περιπέτεια για το μικρό ρομπότ;