В 1969 году Андрей Макаревич, к тому времени лидер школьного квартета "The Kids", решил начать делать "настоящую" музыку и собрал первый, просуществовавший очень недолго, состав группы "Машина Времени". К 1970-му году группа, сменив нескольких музыкантов, уже успела приобрести собственную аппаратуру и значительный репертуар. Однако через 2 года коллектив фактически перестает существовать из-за того, что почти весь состав начинает играть в популярной московской группе "Лучшие годы". В 1973 группа уходит на профессиональную сцену, и "Машина времени" была возвращена к жизни.

Только к 1975 году стабилизировался состав и группа начала приобретать свой стиль и узнаваемые черты. В марте 1976 г. "Машина" удачно выступила на "Днях популярной музыки" а Таллинне, после чего получила приглашение "Аквариума" выступить в Ленинграде. Несколько триумфальных концертов положили начало продлившейся следующие пять лет "машиномании".

Несмотря на продолжающие эксперименты с составом, в 1978 группа успевает записать свой первый магнитоальбом "День рождения". К 1979 году расхождения между музыкантами привели к тому, что Машина снова распалась: Кавагоэ и Маргулис образовали группу "Воскресение", Воронов реорганизовал "Викторию", а Макаревич осенью того же года собрал новый состав, с которым в марте 1980 "Машина Времени" стала победителем рок-фестиваля "Весенние ритмы. Тбилиси-80". Но возможность работать нормально появилась лишь в 1986 году, когда изменилась внутренняя политика государства. Были подготовлены две новые программы, выпущена пластинка "10 лет спустя", куда вошли песни середины 70-х. В 1990-м году в группу возвращаются Маргулис и Подгородецкий.

В 1994 в Москве на Красной площади состоялся концерт группы, посвященный ее 25-летию, через год выходит диск "Кого ты хотел удивить".

19 декабря 1998 «Машина Времени» в составе Андрея Макаревича, Александра Кутикова, Евгения Маргулиса, Петра Подгородецкого и Валерия Ефремова грандиозным концертом в Олимпийском отмечает свое 30-летие, после чего выпускает живой double-альбом и видеокассету. Музыканты награждены Орденами Почета. Вместо Подгородецкого в группу приходит новый клавишник Андрей Державин.

В 2003-2004 годах группа гастролирует по России и зарубежным странам с программами "Просто "Машина" и "The best of the best".