Подросток по имени Марти оказывается в пятидесятых годах благодаря изобретению своего друга, учёного по прозвищу Док Браун. Машина времени переносит его из привычных восьмидесятых в прошлое, где ему предстоит столкнуться с неожиданными встречами.
В этом прошлом он знакомится со своими собственными родителями, которые в эту эпоху сами ещё учатся в школе. Там же он находит и молодую версию Дока Брауна, своего будущего друга и изобретателя, который пока только начинает свой путь.