Vorstadtteenager Marty McFly (Michael J. Fox) hat es nicht leicht: Die Schule stinkt ihm, seine Rockband verliert einen Wettbewerb und er hat Angst als Loser wie sein Vater zu enden. Sein einziger Trost ist der exzentrische Wissenschaftler Doc Brown (Christopher Lloyd), der einen Sportwagen zu einer Zeitmaschine umgebaut hat. Ehe sich Marty versieht, rast er in die 50er Jahre zurück und stellt damit das komplette Zeitkontinuum seines Lebens auf den Kopf. Er trifft seine attraktive Mutter (Lea Thompson), die sich Hals über Kopf in ihn anstatt in den höchst tölpelhaft agierenden Vater (Crispin Glover) verliebt. Um seine eigene Existenz zu retten, muss Marty nicht nur die Mutter mit dem Vater verkuppeln, sondern auch den penetranten Störversuchen von Daddys Erzrivalen Biff Tannen (Thomas F. Wilson) Einhalt gebieten, der ebenfalls ein Auge auf Mutter geworfen hat. Marty gelingt mit Hilfe von Doc Brown das Unmögliche: Die alte Zeit wird wieder hergestellt - zumindest fast. Als Marty in die Gegenwart zurückkehrt, ist alles besser, denn sein Vater hat durch ihn gelernt, sich gegen das Scheusal Biff durchzusetzen. Dadurch haben sich die Sonnenseiten des Lebens vertauscht.