Filma sākas tur, kur beidzās "Atpakaļ nākotnē" pirmā daļa. Mārtijs Makflajs nupat kā atgriezies no pagātnes, kad atkal viņa ceļi krustojas ar profesoru Emetu Braunu, un sākas jauns ceļojums laikā. Mārtija jaunais darbs nākotnē ir izlikties par paša dēlu, lai nepieļautu sevis nonākšanu cietumā. Diemžēl situācija mainās un pasliktinās ik minūti, un rīcība nākotnē jau atkal atstāj savas sekas tagadnē.
Holija ir jauna sieviete, kura dzīvo Ņujorkā. Brīvdomīgā skaistule cenšas uztvert dzīvi tik viegli, cik iespējams. Viņa pārtiek no bagātu pielūdzēju dāvanām, dienas vada, pastaigājoties pa Lielā ābola ielām un veikaliem, vakaros apmeklē augstākās sabiedrības ballītes, cerot atrast savu liktenīgo vīrieti. Viņas vienīgā prasība - biezs maks. Kādu dienu jauns rakstnieks Pols ievācas kaimiņos. Viņu apbur savādā kaimiņiene un sākas romantiska draudzība.
Iesprostots 1955. gadā, Mārtijs Makflajs saņem ziņu no sava drauga, profesora Emeta Brauna. Viņš atklāj, kur iespējams atrast DeLorean laika mašīnu. Tiesa, negaidīts atklājums neļauj Mārtijam nokļūt līdz palīdzībai no sava drauga. Izmantojot laika mašīnu, Mārtijs dodas uz mežonīgajiem rietumiem, kur viņa draugam jācīnās ar ļaundaru bandu, vienlaikus risinot mīlas jūtas pret vietējo skolotāju.