Dr. Emmett Brown(Christopher Lloyd) leiutab autost ajamasina, millega ta saaks reisida tulevikku, kuid ööl, mil ta seda imepärast leiutist katsetab lastakse Dr. Brown maha, temaga kaasas olnud 17-aastane Marty McFly(Michael J. Fox) põgeneb ajamasinaga Emmetti tapjate eest ja satub aastasse 1955, kus ta segab kogemata ära tema vanemate esmakordse kokkusaamise ning juhtub ka selline keeruline asi, et Marty ema armub temasse. Nüüd on ajalugu sassi löödud ning tal tuleb abistada George McFly'd(Crispin Glover), et ta saaks kokku Lorraine Bainesiga(Lea Thompson), sest muidu ei sünni Marty't. Muidugi pole asi lihtne ning ega tagasi 80-ndatesse tagasi pöörduda, sest ajamasina tööks on vaja väga võimast jõudu ja Marty peab abipalvega pöörduma noore Dr. Emmett Browni poole. Marty ülesanded pole kerged, sest kaalul on tema enda elu.

Aastal 2035 mõistis James Cole süüdimatult vabatahtlikult tagasi vabatahtlikud, kes saadeti tagasi, et avastada surmav viirus, mis hävitas peaaegu kogu maakera elanikkonna ja sundis ellujäänud maa-alustesse kogukondadesse. Kuid kui Cole saadetakse ekslikult 1996. aasta asemel 1990. aastasse, arreteeritakse ta ja ta lukustatakse vaimuhaiglasse. Seal kohtub ta psühhiaatri dr Kathryn Railly ja kuulsa viiruseeksperdi poja Jeffrey Goinesega, kellel võib olla salapärase petturirühma - 12 ahvi armee - võti, kes vastutab tapjahaiguse vallandamise eest.

Uue aastatuhande saabumist tähistavad pidustused on 1999. aasta Los Angeleses hoogu kogumas ning selles ümberringi valitsevas segaduses ja kaoses tegutseb endine politseinik Lenny Nero, kelle praeguseks sissetulekuallikaks on äritsemine diskettidega, millele on talletatud inimeste mälestused ja emotsioonid. Kui ühel päeval satub tema valdusesse diskett, kuhu on salvestatud ühe prostituudi jõhker mõrv, kistakse asja vastu huvi tundma hakanud Nero kiiresti LA kuritegelikku maailma, kus mees peatselt leiab, et tema elu ripub juuksekarva otsas.