Марти, обычный подросток, с помощью удивительного изобретения — машины времени, которую создал его друг, профессор Док Браун, совершает невероятное путешествие. Он переносится из 1980-х годов в далекие 1950-е, где сталкивается с совершенно другим миром, полным ностальгии и неожиданностей.
В этом прошлом Марти неожиданно встречает своих будущих родителей, которые в то время сами были подростками, а также знакомится с молодым Доком Брауном, ещё только начинающим свой путь. Эти встречи ставят его перед сложными дилеммами и заставляют задуматься о последствиях своих действий.