Doktor Emmett Brown zostaje przypadkiem wysłany do roku 1885. Marty, który nadal znajduje się w 1955 roku, dostaje od listonosza 70-letni list, w którym Emmett zapewnia go, że ma się dobrze. Prosi też aby po powrocie w rok 1985 zniszczył wehikuł czasu. W przygotowaniu się do podróży we własne czasy pomóc ma Martyemu Doktor z lat 50. Jednak podobnie jak w I części trylogii, Emmett nie chce wierzyć w tę historię, uznając Martyego za wytwór swojej wyobraźni do czasu przeczytania listu. Znajdują się w nim również wskazówki na temat miejsca ukrycia wehikułu czasu. Po wydobyciu wehikułu, Marty i doktor szykują się do odjazdu, lecz ówczesny pies Browna, Kopernik, znajduje grób Emmeta z czasów Dzikiego Zachodu. W zaistniałej sytuacji Marty decyduje się odnaleźć doktora Browna. Doktor na wieść o grożącej mu śmierci decyduje się wrócić z Martym do roku 1985 i ostatecznie zniszczyć wehikuł. Niestety z przedziurawionego baku wyciekła benzyna i wehikuł czasu nie był w stanie rozpędzić się do 88 mil na godzinę. Ponadto, sprawę komplikują nowa znajomość Browna oraz zatargi Martyego z przodkiem Biffa Wściekłym Psem Tannenem.