Марти Макфлай — обычный школьник, живущий в 1980-е в маленьком американском городке с родителями-неудачниками и мечтающий стать рок-звездой. Однажды Марти звонит его друг — слегка безумный ученый по прозвищу Док, — который просит встретиться с ним ночью, чтобы показать нечто удивительное. Оказывается, Док изобрел машину времени, оснастив DeLorean DMC-12 устройством на плутониевом топливе. Внезапно на них нападают ливийские террористы, у которых Док украл плутоний, Марти случайно активирует машину времени — и попадает в 1955 год. Там ему придется найти способ вернуться в настоящее и попутно заставить своих родителей влюбиться друг в друга, иначе он сам просто перестанет существовать…