Будущий сын Марти, Марти МакФлай-Младший как две капли воды похож на своего отца. Док заставляет Марти принять вид собственного сына и отказаться от ограбления, на которое подбивал младшего МакФлая Грифф (Томас Ф. Уилсон), внук старого Биффа Таннена (Томас Ф. Уилсон).

Марти заходит в ностальгическое кафе «Восьмидесятые», где показывает класс в игре «Дикий стрелок» — известная игра для приставок 80-90х годов. Затем Марти сталкивается с Биффом, который бьет его набалдашником трости прямо по голове, оскверняя имя Марти-старшего. В кафе тем временем входит банда Таннена, которая окликает Марти по фамилии. Неожиданно приходит настоящий Марти и Грифф его избивает. Изображая собственного сына, Марти из прошлого нарывается на конфликт с Гриффом, который называет Марти трусом. Выгадав немного времени путем своей любимой уловки «Эй, смотри, что там такое?», Марти выбегает из кафе устраивает ту самую погоню как в первом фильме. Всю эту сцену наблюдает изрядно постаревший Бифф Таннен, который превратился в ворчливого 78-летнего старикашку, и комментирует это словами: «Всё это мне что-то очень напоминает…».

В процессе погони на летучих досках-аэробордах за Марти, Грифф вместе со своими дружками влетает в остеклённое здание мэрии, за что его немедленно арестовывают. Док интересуется, что произошло, Марти рассказывает детали, отчего у Дока просыпается боязнь за сохранность Вселенной. Но его тревога сменяется ликованием: заголовки газет изменились в лучшую для семейства Макфлаев сторону, и будущие дети Марти-старшего и Дженнифер спасены: теперь в тюрьму сядет Грифф. Эмметт советует Марти отправиться к Дженнифер и ждать его там, а затем отправиться обратно в 1985 год.

Собираясь в спешке, Марти случайно роняет на асфальт брошюру, объяснив Доку свои цели заработать на скачках. Узнав об этом, Док пришёл в страшное негодование: он изобрёл машину времени отнюдь не для денежных махинаций. Док вырывает у Марти альманах и выбрасывает его в мусорный бак. Альманахом завладевает подслушивавший их разговор старик Бифф Таннен. В то же время, спящую Дженнифер полиция 2015 года приняла за Дженнифер из 2015 года и повезла домой, удивившись качеству пластической операции по омоложению. В 2015 году все двери открываются отпечатком пальца, поэтому у полицейских дам совершенно не возникло проблем с открытием входной двери. Доку и Марти приходится идти в дом Марти 2015 года за Дженнифер. Старик Бифф продолжает преследование, намереваясь завладеть машиной времени.

В это время пришедшая в себя Дженнифер в доме Марти наблюдает за своей будущей семьёй. Она узнаёт, что 30 лет назад Марти повредил руку в автомобильной аварии во время гонки, на которую его подбил Дуглас Ниддлс (никто не смеет называть Марти трусом!), поэтому из-за травмы Марти забросил музыку. События продолжают развиваться. Ниддлс снова подбивает Марти на аферу, об этом узнаёт их босс, и увольняет Марти. Дженнифер завладевает листком факса с надписью «Ты уволен!» и спешит покинуть дом. Однако, на выходе из дома она встречает саму себя из будущего и обе Дженнифер падают в обморок. Док и Марти, заметив это, незаметно вытаскивают бесчувственную Дженнифер за руки.

Подловив момент, когда Марти отошёл от машины времени поинтересоваться обстановкой 2015 года, Бифф отправляется в 1955 год и отдает самому себе ценную книгу, в которой приведены результаты всех состязаний за 50 лет, и тут же возвращается обратно в 2015-й. Ничего не подозревающие Марти, Док и Дженнифер возвращаются в 1985 год. Там Марти и Док обнаруживают полную разруху, обилие байкеров и проституток на улицах и властвующего богатого Биффа. Мать МакФлая, Лоррейн, вышла замуж за Биффа, который заставил её пойти на пластическую операцию по увеличению груди. Лоррейн стала много пить после произошедшего. Отец Марти убит Биффом 12 лет назад, а Док посажен в сумасшедший дом. Сам Марти якобы отправлен в сиротский приют в Швейцарию.