El protagonista de la novela es Pedro, un joven médico investigador en Madrid a finales de la década de los 40. La paupérrima situación económica y social impiden el avance de las investigaciones sobre el cáncer que realiza en una cepa de ratones. Estos ratones habían sido traídos desde Estados Unidos y no se había podido mantener un ritmo de reproducción superior al de su muerte. Su ayudante en el laboratorio, Amador, había regalado meses antes algunos ejemplares a un pariente suyo, el Muecas. Éste ha logrado criar estos ratones en su chabola con ayuda de sus hijas. Pedro y Amador acuden a esa chabola para recomprar algunos de esos ratones y poder continuar con las investigaciones.Tras esa visita Pedro entra en contacto con los bajos fondos de Madrid y el Muecas acude a él en su condición de médico cuando su hija mayor, Florita, se desangra debido a un aborto que le ha practicado en casa su padre. La chica muere cuando Pedro, que no ejerce la medicina, intenta salvarla. El protagonista se encuentra entonces perseguido por la policía, que acaba por detenerle y sólo le libera cuando la esposa del Muecas explica lo ocurrido.Lo interesante de Tiempo de silencio no es su trama, que entronca con otras novelas de corte realista —especialmente con Baroja y su trilogía La lucha por la vida—, sino la forma de narrar. Martín-Santos se alejó de un estilo propio de la época, sencillo y árido, para armar un libro de resonancias clásicas, con un lenguaje cultivado y complejo, de prolijas descripciones, excursos culteranistas y diálogos empapados de clasicismo. Huelga decir que es una novela difícil en tanto al lenguaje se refiere, si bien la historia que se cuenta es tan sencilla (en su desarrollo narrativo, no en otros planos) como directa.