Fikcija o putovanju kroz vrijeme uključuje likove koji istražuju prošlost ili budućnost. To obično uključuje neku vrstu uređaja za putovanje kroz vrijeme, što ove priče čini dijelom žanra znanstvene fantastike, iako to nije uvijek slučaj. Žanr je bio pionir romana Vremeplov britanskog pisca HG Wellsa iz 1895. godine. Vječna jednosmjerna priroda vremena čini ovu temu beskrajno fascinantnom za mnoge ljude. Fikcija o putovanju kroz vrijeme uključuje mnoge popularne romane, filmove i stripove.
Nepokolebljiva priroda vremena i njegov utjecaj na ljudski život izazvali su mnoga nagađanja tijekom stoljeća, a neka od njih neizbježno su zabilježena u pričama. Legende o običnim ljudima koji putuju daleko u budućnost javljaju se u kineskim, japanskim i irskim mitovima. Rana djela fikcije o putovanju kroz vrijeme uključivala su priču Washingtona Irvinga Rip Van Winkle i Božićnu pjesmu Charlesa Dickensa, a obje prikazuju likove koji posjećuju budućnost. Marka Twaina Yankee iz Connecticuta na dvoru kralja Arthura, u kojem moderni čovjek posjećuje prošlost nakon udarca u glavu, pojavio se 1889. godine.
Vremeplov HG Wellsa prvi je put objavljen u Engleskoj 1895. Ovaj popularni znanstvenofantastični roman upoznao je svijet s mnogim konceptima i proturječjima fikcije o putovanju kroz vrijeme. Uspješnim filmovima snimljeni su 1960. i ponovno 2002., kao i brojne adaptacije u drugim medijima. Kasniji filmovi, poput humoristične avanturističke serije Povratak u budućnost iz 1980-ih, imali su određene elemente zajedničke s Wellsovom pričom, uključujući uređaj koji je omogućio putovanje kroz vrijeme do određene destinacije. Ti su se radovi usredotočili na učinke i posljedice promjene prošlosti ili posjećivanja budućnosti u ljudskom smislu, dok su zataškavali znanstvene detalje stvarnog procesa putovanja kroz vrijeme.
Velik dio fikcije o putovanju kroz vrijeme uključivao je najčešće korištene znanstvenofantastične teme, nazvane tropi. Klasičan primjer bila je kratka priča Raya Bradburyja Zvuk groma, u kojoj smrt leptira mijenja budućnost vremenskog putnika; ova priča dala je podrijetlo izraza efekt leptira. Televizijske serije Quantum Leap i Doctor Who, između ostalih, uključivale su heroje koji putuju kroz vrijeme kako bi promijenili slijed događaja iz plemenitih razloga. Klasična epizoda Zvjezdanih staza “Grad na rubu vječnosti” primjer je još jednog tropa putovanja kroz vrijeme: to vrijeme se mora odvijati kako hoće, ponekad tragično, unatoč najboljim namjerama putnika kroz vrijeme.
Drugi oblik fikcije putovanja kroz vrijeme zanemaruje stvarnu metodu, radije se usredotočujući na njezin učinak na likove. U romanu Kurta Vonneguta Klaonica-pet, njegov junak, Billy Pilgrim, slavno postaje nevezan za vrijeme, proživljavajući svoj tužan život izvan sekvence. TV serija Lost i roman Slow Chocolate Autopsy Iaina Sinclaira također su se bavili iskustvima nezaglavljenih likova. Filmovi The Lake House i The Time Traveler’s Wife istraživali su učinke putovanja kroz vrijeme na romantične veze. Nezavisni film Primer iz 2004. primijenio je vrhunsku fiziku u svojoj priči i upotrijebio dokumentarni stil snimanja kako bi prikazao posljedice putovanja kroz vrijeme na svoje likove.