De to tidsrejsende Marty McFly, Doc Emmett Brown samt Martys kæreste Jennifer må drage til byen Hill Valley i Californien i året 2015 for at korrigere på McFly-familiens usikre fremtid. Men skurken Biff Tannen stjæler Doc Browns tidsmaskine, en ombygget DeLorean-sportsvogn, og giver den yngre udgave af sig selv en bog, der indeholder sportsresultater for de næste 50 år. Den unge Biff udnytter nu bogen til at sikre sig en formue i tips-gevinster, og han forvandler sin hjemby til et rent helvede. For at få rettet op på nutiden må Marty og Doc vende tilbage til begivenhederne i 1955 og få fat i bogen.
