Модернизированная машина времени снова отправляет Марти МакФлая в путешествие, но на этот маршрут он не планировал. Вместе с доком Брауном подросток из 80-х переносится в недалёкое будущее, где его ждёт сугубо семейная миссия: спасти собственных детей от неизбежных неприятностей. Кажется, всё идёт по плану, пока герои не возвращаются обратно в родной 1985 год. Картина, которую они застают, напоминает кошмар наяву: город преобразился до неузнаваемости, мать Марти вышла замуж за ненавистного Бифа Таннена, а отец погиб двенадцать лет назад. Всё указывает на то, что пока Марти и Док отсутствовали, нашёлся другой, кто решил вмешаться в ход истории, и теперь привычный мир рухнул. Героям предстоит исправить то, что они сами же невольно спровоцировали, и восстановить реальность, которую чужое вмешательство перекроило до основания. Теперь ставки выше, чем когда-либо, ведь одно неверное движение может окончательно сломать временной континуум и лишить семью МакФлаев даже призрака нормального будущего.