Вместо сердца – пламенный мотор Михаила Егоровича Маришина рассказывает о жизни и трудовых перспективах главного героя, который оказывается в сложной ситуации, связанной с разработкой и производством двигателей в военное время. Он сталкивается с трудностями в работе и личной жизни, а также с давлением со стороны государственных органов и руководства. Сюжет начинается с того, что герой испытывает проблемы с трудоустройством и поиском подходящей работы. Чтобы обеспечить семью, он старается найти дело, которое не позволит ему поддаваться унынию и вредным мыслям. Герою предлагают участвовать в проекте по созданию бензиновой версии двигателя, что связано с задачей «Противовоздушной обороны ближнего рубежа». Это решение становится отправной точкой для дальнейших событий. В процессе работы герой сталкивается с необходимостью получать компетентные заключения специалистов перед началом реализации проекта, так как нельзя опираться только на собственные рассуждения. Отношения с руководством сложные: с одной стороны, есть надежда на его способности, с другой — сомнения в целесообразности выбранных подходов. Главная проблема заключается в том, что моторы, которые используются для военной техники и тракторов, не соответствуют требованиям для гражданских автотранспортных средств с точки зрения экологии и мощности.

Власти, в частности Сталин, заинтересованы в демонстрации экономической мощи и планируют перевести двигатель на бензин, чтобы опровергнуть критику иностранных СМИ и показать технические возможности страны. В ходе истории герой получает автомобиль в личное пользование как знак признания его работы. Однако наряду с техническими задачами возникают и личные неприятности, связанные с расследованиями и судебными делами, которые затрагивают людей из его окружения. Герою приходится участвовать в проверках и разбираться с последствиями неправильного технического обслуживания двигателей. Одновременно ему приходится адаптироваться к жизни в условиях повышенного внимания со стороны государственных структур и справляться с общественным давлением. В конечном счёте, герой оказывается перед выбором между продолжением работы над сложными инженерными задачами и возможными рисками, связанными с политическим давлением и личной безопасностью. Его действия связаны с призывом сохранять спокойствие и решать возникшие проблемы, несмотря на трудности и внешние препятствия. Главной темой книги является жизнь инженера в условиях, когда технологические разработки тесно пересекаются с политикой и государственным контролем, а успех зависит от умения находить решения в сложных обстоятельствах.