Уснув от укола морфина в британской части лагеря военнопленных, Билли переносится в 1948 год в госпиталь ветеранов на Лейк-Плэсид. Он знакомится с Элиотом Розуотером, бывшим капитаном пехоты, который пристрастил Билли к произведениям Килгора Траута, малоизвестного писателя-фантаста, ставшего любимым писателем Билли и с которым спустя годы Билли познакомился лично. Затем Билли отправляется в то время, когда ему 44 года и он демонстрируется в зоопарке на Тральфамадоре как иная форма жизни. Тральфамадорианцы — телепаты, живущие в четырех измерениях и имеющие четкие представления о концепции смерти — захватили Билли и поместили его в зоопарк, где он сидел голый в помещении, обставленном мебелью со складов «Сирс и Роубек», Айова-Сити (штат Айова). Вскоре после похищения Билли тральфамадорианцы похитили женщину-землянку, Монтану Уайлдбек, двадцатилетнюю кинозвезду, которая, как они надеялись, станет подругой Билли. Со временем она доверилась Билли и они полюбили друг друга, к радости и удовольствию тральфамадорианцев.
Вскоре после их сексуального опыта Билли пробуждается. Теперь это 1968 год, он вспотел под электрическим одеялом, греющим вовсю. Его дочь уложила его в постель по возвращении из госпиталя, куда его поместили после авиакатастрофы в Вермонте по пути на оптометрический съезд в Канаде, в которой выжил только он. Его жена — Валенсия Мербл, дочь преуспевающего оптика, который привел Билли в свой бизнес и сделал его таким образом состоятельным человеком. Она умирает от случайного отравления окисью углерода, пока Билли находится в госпитале.
На следующий день Билли Пилигрим отправляется в Нью-Йорк, где надеется попасть на телешоу и рассказать миру о тральфамадорианцах. Вместо этого он попадает на ток-шоу на радио, тема которого — «Роман мертв или нет?» Билли рассказывает о своих путешествиях, тральфамадорианцах, Монтане, многочисленных измерениях и тому подобном до тех пор, пока его не вывели «деликатно из студии во время перерыва, когда шла реклама. Он вернулся в свой номер, опустил четверть доллара в электрические «волшебные пальцы», подключенные к его кровати, и уснул. И пропутешествовал во времени на Тральфамадор». Билли Пилигрим умер 13 февраля 1976 года.
ЦЕНЗУРНАЯ ИСТОРИЯСогласно Ли Берресу, «Бойня номер пять» — одна из наиболее часто запрещаемых книг последних двадцати пяти лет, она может гордиться десятками случаев, когда студенты, родители, учителя, администрация, библиотекари и священники выступали за изъятие или уничтожение романа по следующим причинам: непристойность, вульгарный язык, жестокость, «сортирная» лексика, «нерекомендованный детям» язык, безбожие, безнравственность, «слишком современный» язык и «непатриотичное» изображение войны.
Джун Эдвардс рассматривает протесты родителей и религиозных деятелей: «Книга — это обвинительный акт войне, который критикует действия правительства, она антиамериканская и непатриотичная». Это обвинение не берет в расчет причину, по которой Воннегут написал роман, который должен был показать, что «невозможно вежливо высказаться о бойне». Эдвардс укрепляет позицию автора следующими аргументами: «Молодежь может отказаться от участия в будущих битвах, прочитав об ужасах войны в таких романах, как «Бойня номер пять»…, но это не сделает их антиамериканцами. Они не хотят, чтобы их страна была вовлечена в жесткость, истребление целых народов, но хотят, чтобы она находила иные пути разрешения конфликтов».
Нэт Хентофф сообщает, что Брюс Севери — единственный учитель в средней школе Дрейка Северной Дакоты, который в 1973 году использовал «Бойню номер пять» на занятиях в школе как пример «живой современной книги». Севери предоставил книгу для рассмотрения директору, но, не получив ответа, решил действовать самостоятельно и изучал ее на уроках. Возражения студентов против «неподходящего языка» привели к тому, что на школьном совете книгу назвали «орудием дьявола». Школьный совет постановил, что книга должна быть сожжена, несмотря на то, что ни один из членов совета ее не читал. Севери, узнав, что его контракт не будет возобновлен, заявил: «Несколько слов на три буквы в книге — невелика важность. Учащиеся слышали их и раньше. Ничему новому они не научились. Я всегда полагал, что задача школы — подготовить этих ребят к жизни в «большом, плохом мире», кажется, я ошибся». Севери с помощью Американского союза за гражданские свободы подал иск на школьный совет. Чтобы не доводить дело до суда, было достигнуто следующее соглашение: 1) «Бойня номер пять» может быть использована учителями средней школы Дрейка на уроках английского языка в 11-х и 12-х классах; 2) лекция Севери не может быть устно или письменно названа неудовлетворительной; 3) Севери выплачивается компенсация в 5 тысяч долларов.