Após receber uma carta datada de 1885 do seu velho amigo Doc, Marty McFly viaja para o Velho Oeste. Lá, ele descobre que Doc está em apuros e fugindo de uma gangue de bandidos. Agora, McFly tem apenas alguns dias…
Um jovem (Michael J. Fox) aciona acidentalmente uma máquina do tempo construída por um cientista (Christopher Lloyd) em um Delorean, retornando aos anos 50. Lá conhece sua mãe (Lea Thompson), antes ainda do casamento com seu pai, que fica apaixonada…