For at slippe væk fra nogle terrorister hopper Marty McFly ind i en sportsvogn, som hans ven, opfinderen "Doc" Brown, har bygget. Bilen er ombygget til en tidsmaskine, og snart befinder Marty sig 30 år tilbage i tiden, hvor han møder sine forældre som unge. Men Marty løber tør for plutonium, som skal drive bilen, så han må opsøge hans ven "Doc" Brown som ung for at forsøge at sørge for, at han kan vende tilbage til 1985.