เรื่องราวการผจญภัยข้ามเวลาของ มาร์ตี้ แม็กฟลาย และด็อก เอ็มเม็ตต์ บราวน์ โดยคราวนี้พวกเขาใช้ไทม์แมชชีน ย้อนเวลาไปในอนาคตจากปี 1985 ไปปี 2015 เพื่อแก้ไขความผิดที่ลูกชายของมาตี้ก่อเรื่องเอาไว้ แต่แล้วพวกเขาก็ยังต้องย้อนกลับไปในอดีตปี 1955 อยู่ดีเพราะบลีฟศัตรูคนเก่าของตระกูลแม็ก ฟลายที่อยู่ในปีอนาคตได้แอบย้อนเวลากลับไปแก้ไขอดีตของตัวเอง จนทำให้เขากลายเป็นเศรษฐี ทำให้ด็อกเตอร์บราวร์และมาตี้ต้องย้อนกลับไปปี 1955 อีกครั้งหนึ่งเพื่อแก้ไขในสิ่งที่บลีฟทำไปทั้งหมด และก็เกิดความขัดข้องทำให้ด็อกเตอร์บราวร์ต้องไปติดอยู่ในยุคคาวบอยในปี 1885 ของท้ายเรื่อง