ต่อเนื่องจากจุดจบของภาค 2 เมื่อ “มาร์ตี้ แมคฟลาย” ติดค้างอยู่ในปี 1955 และพบว่า “ด็อก บราวน์” ถูกฟ้าผ่าจนย้อนกลับไปในปี 1885 (ยุคคาวบอย) ...

เรื่องราวเริ่มต้นขึ้นทันทีหลังจากภาคแรก เมื่อ “ด็อก บราวน์” พามาร์ตี้และเจนนิเฟอร์เดินทางข้ามเวลาไปยังปี 2015 เพื่อแก้ไขปัญหาที่จะเกิดขึ้นกับลูกๆ ของมาร์ตี้ในอนาคต ...