Действие романа начинается после войны. Главный герой – Лопаткин – выпускник университета, офицер-фронтовик, затем школьный учитель физики. Живет в сибирском поселке, выстроенном для сотрудников большого завода, проектирует машину, благодаря которой можно существенно ускорить и удешевить производство дефицитных чугунных труб. Но аналогичную задачу в столичном институте решает группа инженеров и ученых под руководством профессора Авдиева. Он весьма опытный интриган, потому своевременно пресекает все попытки конкурента добиться в соответствующем министерстве объективного рассмотрения нового проекта.

Вне советской юридической специфики конфликт романа вообще непонятен. За границей создатель новой технологии, оформив патент, мог торговать правом ее использования. Так было и в Российской империи. Однако позже все изобретения были признаны собственностью «государства рабочих и крестьян». Изобретатель, регистрировавший свой проект официально, получал лишь так называемое авторское свидетельство. Далее государственные инстанции решали, уместно ли использовать новации в промышленности. Если да, то автору полагались выплаты – в размерах, тоже определенных законодательно.

Мало кто за границей знал о такой специфике. Зато советским читателям не требовались пояснения: тема борьбы изобретателя-энтузиаста с бюрократами не была новой. Соответственно, конфликт воспринимался как традиционный – «производственный». Нетрадиционным было его развитие.

Противостояние Лопаткина и его антагонистов длится годами. А когда он, переехав в Москву, все-таки добивается министерского решения, и реализация проекта контролируется на правительственном уровне, победа ускользает. На стороне Авдиева – заместитель министра и даже генерал-майор госбезопасности, курирующий работу конструктора. Они используют привычный метод – политический донос. Изобретатель, ложно обвиненный в разглашении государственной тайны, осужден. Впереди, согласно приговору, «заключение сроком на восемь лет в исправительно-трудовом лагере».

Однако через полтора года обвинение признано недоказанным. Лопаткин возвращается в Москву. Стараниями единомышленников его проект уже реализован, труболитейная машина работает. Изобретатель получает высокую должность, впереди – триумф и, разумеется, новые масштабные задачи.

Впрочем, противники Лопаткина отнюдь не повержены. Их карьера лишь замедлилась. Они по-прежнему влиятельны, даже предлагают сотрудничество триумфатору. С их точки зрения, это взаимовыгодно. Разумеется, предложение отвергнуто, герой верен себе.

Гроссман читал роман «Не хлебом единым». Об этом он сообщил Липкину в письме, отправленном из дома отдыха ССП в Коктебеле 23 сентября 1956 года. Журнальная публикация еще не завершилась, и было отмечено: «Прочел Дудинцева в двух номерах – хорошая, смелая вещь. Отношения между людьми (деловые) – реальны. Это очень важно, т. к. литература отвыкла от реальных отношений между людьми. Личные отношения написаны плохо – любовь, дружба. Но спасибо и за деловые. Живые фигуры служащих, чиновников, ученых».

Далее тезис обосновывался. Согласно Гроссману, «дело не в оценке таланта, а в определении вида литературы – как то: чёт-нечет, черное-белое, брехня-правда. Это не брехня. А что талант не так велик, это уже второй, следующий вопрос».

Оценка, значит, не относится к эстетическому уровню романа. Подобного рода вопросами, по словам Гроссмана, интереснее заняться позже, «когда таких произведений – реальных – станет много. Пока же хочется радоваться появлению в прериях первых скрипучих телег, на которых едут смелые пионеры. Честь им и хвала, и всяческой удачи».