Em meio à Segunda Guerra, o jovem matemático Christian embarca no MS Sunday com uma missão aparentemente objetiva: calcular o comprimento da costa da Inglaterra. Sob o comando da enigmática almirante Evelyn, a viagem científica transforma-se em uma travessia filosófica, em busca da possibilidade de se calcular a dimensão do tempo, da vida, da poesia e dos relacionamentos, que não possuem medidas unidimensionais. Dimensão do tempo é um romance simbolista que articula ficção científica e realismo mágico. O livro faz referência ao paradoxo do litoral, um problema clássico da geometria e da cartografia segundo o qual o comprimento de uma costa depende da escala de medição utilizada, comportamento é característico de objetos fractais.