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.
Ööklubi lauljatar Deloris (Whoopi Goldberg) näeb juhuslikult, kuidas tema ülemus Vince (Harvey Keitel) ühe mehe maha laseb. Et teda kaitsta, peidab politseinik Eddie Souther (Bill Nunn) ta ühte nunnakloostrisse õde Mary Clarence nime all. Kloostrijuhataja (Maggie Smith) ei ole selle üle eriti rõõmus, kuna Deloris ei taha nunna elustiilist eriti midagi kuulda. See muutub alles siis, kui kloostrikoori juhtimine Delorise hoole antakse. Muusika muutub peagi ilmalikumaks, kuid klooster täitub inimestega, kes vana ja uue stiili segu huviga kuulama tulevad.