U izmišljenom gradu Hill Valley, tinejdžer Marty McFly (Michael J. Fox) slučajno otputuje u prošlost, točnije u 1955. godinu, u vremenskom stroju koji je izumio njegov prijatelj, znanstvenik dr. Emmett Brown (Cristopher Lloyd). Sve što Marty napravi u 1955. utjecat će na budućnost, a ugrozit će čak i vlastitu egzistenciju.

Znanstvenik pronalazi način kako da postane nevidljiv, no pritom se pretvara u poludjelog ubojicu... Film se temelji na SF romanu H. G. Wellsa 'Nevidljivi čovjek'.

Doc Brown (Christopher Lloyd) slučajno je poslan natrag u 1885. kada ga je pogodio grom. No, uspio je poslati Martyju (Michael J. Fox) pismo, napisavši u gdje se nalazi vremenski stroj. Napisao je kako ne dolazi po njega i da uništi stroj čim se vrati u 1985. Marty počne raditi s Docom iz 1955. i oni iskopavaju De Lorean iz rudnika. Prije nego što su napustili rudnik, otkrivaju nadgrobnu ploču na kojoj piše kako je tu 1885. pokopan Doc. Doca je u leđa upucao Biffov pradjed Buford "Ludi pas" Tannen zbog osamdeset dolara. Marty odlučuje, unatoč Docovim uputama, vratiti se u 1985. kako bi spasio prijatelja.