Подросток Марти оказывается в пятидесятых годах благодаря машине времени, которую создал его пожилой друг Док — чудаковатый изобретатель, балансирующий на грани безумия и гениальности. Перенесясь из восьмидесятых в прошлое, он сталкивается со своими родителями, когда они были такими же юными, и встречает Дока, еще совсем молодого человека.
Своим присутствием Марти невольно меняет ход прошлого, что приводит к череде забавных и напряженных коллизий. Благодаря собственной находчивости и изобретательности своего друга-профессора, ему удается справиться со всеми возникшими трудностями и успешно вернуться в свое время.