Марти, обычный подросток из 80-х, оказывается в невероятной ситуации, когда его друг, эксцентричный профессор Док Браун, создаёт удивительную машину времени. Неожиданно перенесённый в далёкие 50-е, парень сталкивается с совершенно другим миром, где всё кажется ему странным и непривычным.
В этом прошлом Марти знакомится со своими будущими родителями, которые сейчас сами ещё совсем молодые ребята. К своему удивлению, он также встречает и самого Дока Брауна, но того, каким он был в юности - полного энтузиазма и смелых идей.