
هیل ولی، سال ۱۹۸۵٫ «مارتی مک فلای» جوان (فاکس) نزد «دکرت امت براون» (لوید)، مخترع دیوانه، می رود که می خواهد ماشین زمانی را که ساخته، آزمایش کند. ماشین زمان به کار می افتد، ولی «براون» با رگبار مسلسل چند تروریست لیبیایی کشته می شود. «مارتی» نیز با ماشین زمان فرار می کند و به ۱۹۵۵ می رود.

یک دانشجو بنام «والتر» تصمیم دارد به یک سفر جاده ای برای ملاقات با دوستش در کالیفورنیا که دختری جذاب است برود. بطور همزمان یک دانشجوی دیگر هم از دانشگاه والتر که دختری بنام «آلیسون» است برای دیدن دوست پسرش به کالیفورنیا می رود. والتر و آلیسون در ابتدا از هم متنفرند، اما در طول سفر ماجراهایی پیش می آید که...