Главная героиня комедийной мелодрамы «Двигатель внутреннего сгорания» - девушка Евгения, дочь руководитель машиностроительного завода Павла Короленко, который рано овдовел и самостоятельно воспитывал девочку. Счастье дочери - главное для Павла, и он мечтает, что Евгения выйдет замуж и подарит ему внуков. Сама же Женя с детства мечтает стать инженером-изобретателем и, получив диплом, отправляется на собеседование в бюро конструктора Владимира Громыко. Вот только Громыко считает, что машиностроение – мужское дело. И тогда в голову Евгении приходит гениальная идея. Переодевшись мужчиной, она становится Евгением Кравченко, снова отправляется на собеседование и получает должность инженера. Совсем скоро Владимир Громыко и Евгений Кравченко становятся лучшими друзьями. Владимир полностью доверяет «другу Женьке» и даже делает его участником своих веселых холостяцких приключений. Неожиданно для себя главная героиня начинает влюбляться в своего начальника.