Marty McFly (Michael J. Fox) é um adolescente entediado com suas relações em casa e na escola. Seu melhor amigo é o excêntrico dr. Brown (Christopher Lloyd), um cientista maluco e muito criativo que está trabalhando em uma máquina do tempo. Com a invenção do Dr. Brown, Marty acidentalmente volta aos anos 50, quando ainda não havia nascido. Ele reencontra muitas pessoas que conhece, só que bem mais jovens, como sua mãe, que se apaixona por ele. A presença de Marty no passado cria confusões e acaba modificando o futuro. Agora, ele terá de reaproximar seus pais e arranjar um jeito de voltar aos anos 80.