Dönemin özellikle tasarımıyla öne çıkan otomobillerinden olan bir DeLoran'ın içine gizlenmiş icat, Marty'i yanlışlıkla 50'lere geri götürür. Sorumsuz delikanlı bu gösterişsiz Amerikan kasabasında bir kazaya yol açar ve müstakbel anne ve babasının tanışmasına engel olur. Böylece kendisi de hiç doğmamış olacağı için bu durumu düzeltmesi gerekmektedir. Ama hayat sandığından daha karmaşıktır ve sorumluluk kelimesinin anlamını öğrenmek zorundadır.

Marty bu kez 2015'e gidip henüz doğmamış çocuğuna yardım etmek zorunda kalacak. Elbette bunu yaparken ortalığı karıştıp zamanın dokusuna ve düzenine zarar verecek. Dostumuz, yol açtığı sorunları çözmek için yeniden geçmişe, sonra da geleceğe gidip gelecek. 50'lere döndüğünde, ilk serüvendeki sahnelerin bazılarını yeniden yaşama fırsatı bulacak ama bu kez başka birinin gözünden!

1955 yılında kısılıp kalan Marty'yi kurtarmak için Dr. Brown zamanda seyahat eder. Ancak kendisi 1885'e gelip DeLorean bozulduğu ve o zamanın teknolojisi yetmediği için burada takılan Doktor, Marty'ye bir mektup yazarak arabayı gömdüğü yeri söyler. 1955'teki Marty bu sayede arabayı bulur ve Doktoru kurtarmaya vahşi batıya gelir. Tabii burada işler umduğu gibi olmaz zira Dr. Brown hem iyi bir doktor olmuş hem de çok feci aşık olmuştır bunun dışında peşine de onu öldürmek isteyen bir kanun kaçağı çetesini takmıştır.

Ergenlik çağında bir genç olan William'ın hayattaki tek tutkusu müziktir. Bu nedenle okulunu da pek umursamayan William, bu durumdan ötürü ailesiyle sürekli çatışmaktadır. Sevdiği müzik grupları üzerine amatör yazılar yazan William, zamanla tanınmaya ve küçük yaşına rağmen önemli mevkilere adım atmaya başlar. Hayallerinde bile göremeyeceği şey artık kapıdadır. Büyük hayranı olduğu Stillwater isimli müzik grubunun yeni turnesine katılması ve turne üzerine Rolling Stones dergisine yazı yazması için seçilmiştir! William, grupla birlikte çıktığı yolculukta bu çok sevdiği insanlara ve müzik piyasasına dair önemli gerçeklere tanık olacaktır.

Yaz tatili bitmek üzereyken kendisine methiyeler düzen bir aşk mektubu alan Michael (C. Thomas Howell), mektubun çok sevdiği Deborah (Kelly Preston)’dan geldiğini umut etmektedir.