Марти, обычный подросток из 80-х, оказывается в пятидесятых годах благодаря удивительному изобретению — машине времени, созданной его другом, профессором Доком Брауном. Это путешествие во времени полностью меняет его реальность, перенося его в эпоху, где всё кажется незнакомым и удивительным.
В этом прошлом Марти сталкивается со своими родителями, которые в то время сами ещё учатся в школе. Кроме того, он встречает молодую версию Дока Брауна, что добавляет неожиданный поворот в его приключение, заставляя задуматься о том, как время меняет людей и их судьбы.