Фильм начинается с повторения последних кадров первой части трилогии, когда Марти предложил Дженнифер поехать с ним на озеро в выходные. В ту минуту неожиданно появляется Док на машине времени. Марти удивляется его странному виду, Док комментирует это тем, что в будущем одеваются именно так. Машина времени модифицирована, теперь на ней установлен «домашний ядерный реактор», способный выдать нужное количество электроэнергии из любых пищевых отходов. Кроме того, она теперь может летать. Док говорит Марти и Дженнифер, что им нужно срочно спасать будущее своих детей. Все трое садятся в ДеЛореан и отправляются в 2015 год. Затем Док им всё объясняет. Оказывается, в семье Марти МакФлая и его будущей жены Дженнифер Паркер в 2015 году возникли большие проблемы. Их сын, Марти МакФлай-младший, будет арестован за ограбление банка. Дочь Марти попытается его спасти и сама попадётся полиции. Поэтому Док вернулся в 1985 год. По дороге ошеломлённая Дженнифер засыпает Дока вопросами о будущем, и Доку приходится её усыпить. Героям невдомёк, что Бифф случайно стал свидетелем их перемещения во времени.