Một trục trặc xảy ra với cỗ máy thời gian, đưa tiến sĩ Emmett trở về năm 1885. Marty buộc phải quay trở lại năm đó để đưa người bạn già trở về. Nhờ chuyến đi đó mà cậu gặp được tổ tiên của dòng họ McFly. Sau khi lấy lại cuốn niên giám thể thao từ tay Biff vào năm 1955, qua đó đưa mọi thứ ở năm 1985 trở lại bình thường, Marty và tiến sĩ Emmett Brown sửa lại cỗ máy thời gian và trở về hiện tại. Nhưng rồi một sự cố xảy ra, đẩy vị tiến sĩ về năm 1885 và làm hỏng cỗ máy thời gian. Ông buộc phải làm nghề rèn để kiếm sống và tìm cách sửa chữa cỗ máy. Sau khi gửi một lá thư về tương lai để báo cho Marty biết tình hình, Emmett bị một tên cướp tên là Tannen bắn chết. Mọi việc trong quá khứ sẽ làm thay đổi tương lai. Marty sẽ phải làm gì để cứu người bạn của mình…