Hill Valley, le 25 octobre 1985. Marty McFly, un adolescent typique des années 1980, mène l'existence d'un garçon de son âge. Son père, George McFly, timide, couard et ne supportant pas le conflit, s'écrase sans cesse devant son chef de bureau, Biff Tannen, qui l'oblige à rédiger ses propres comptes rendus. La mère de Marty, Lorraine Baines McFly, a un penchant pour la boisson, son mariage avec George lui pesant ; très possessive, elle s'indigne que son fils sorte avec Jennifer et lui fait souvent des remontrances. Marty a un frère, Dave, et une sœur, Linda, qui vivent une vie d'Américains moyens, comme le reste de la famille. Marty a aussi pour ami un extravagant scientifique, le docteur Emmett Brown, surnommé « Doc ». Ce dernier, au terme de trente ans de recherches, a mis au point une machine à voyager dans le temps sous la forme d'une voiture DeLorean DMC-12 modifiée (parce que, explique-t-il à Marty, « quitte à voyager à travers le temps au volant d'une voiture, autant en choisir une qui ait de la gueule ! »). Le même soir, Doc invite Marty à venir le rejoindre sur le parking d'un centre commercial pour lui faire une démonstration de son invention : utilisant une télécommande pour faire démarrer la voiture, Doc envoie son chien Einstein une minute en avance dans le temps, sous l'œil effaré de Marty. A l'issue de l'expérience, Doc lui explique que la machine a besoin de plutonium pour alimenter en énergie le « convecteur temporel » de la DeLorean — le dispositif qui permet de voyager dans le temps —, celui-ci ayant besoin de 1,21 gigawatts (2,21 « gigowatts » en VFNote 1)Note 2 d’énergie électrique pour fonctionner. Après l'avoir équipé comme lui d'une combinaison anti-radiation et d'un masque à gaz, Doc refait le « plein » en plutonium de la machine, en prévision du voyage dans le temps qu'il s’apprête à effectuer. Mais, peu après, des terroristes libyens surgissent en fourgonnette et abattent Doc, car ce dernier les avait trompés en leur subtilisant le plutonium qu'il devait utiliser au départ pour leur construire une bombe. Marty, qui s'était caché, s'échappe avec la DeLorean, poursuivi par les Libyens. Lors de la poursuite, il met involontairement en marche les circuits temporels de la voiture. Il franchit ensuite la barre des 88 miles par heure (141,62 km/h) — vitesse nécessaire pour activer le convecteur temporel — et se retrouve projeté à Hill Valley à la dernière date entrée par Doc sur le boîtier de contrôle du convecteur, date correspondant au matin de la révélation qui l'a amené à créer celui-ci… le 5 novembre 1955. Marty « atterrit », trente ans en arrière, dans la grange d'un fermier qui, le prenant pour un Martien du fait de sa tenue étrange (combinaison anti-radiations jaune avec un énorme casque et un masque à gaz), lui tire dessus au fusil de chasse. Marty s'enfuit à bord de la DeLorean. Décor du Lyon Estate, lieu de résidence de la famille McFly dans le film. Déboussolé, Marty poursuit sa route puis, reprenant ses esprits, freine brutalement alors qu'il arrive devant le « Lotissement Lyon » — le lieu où il habitera avec sa famille en 1985, à cette époque encore en construction, perdu en pleine campagne. C'est alors que la voiture cale, refusant de redémarrer ; Marty la cache derrière une grande pancarte. Puis, il se rend à pied en ville où il croise ses parents qui, en 1955, sont encore des adolescents. Tout d'abord, il rencontre dans un café son père George et, juste après, le sauve d'un accident de la circulation en étant renversé à sa place par la voiture de son futur grand-père maternel. Tombant inconscient, Marty se réveille le soir même, neuf heures plus tard, dans la chambre de sa mère, Lorraine Baines, à cette époque une adolescente en fleur. Mais Marty se rend rapidement compte à son grand effarement que sa mère est tombée amoureuse de lui. Invité à rester manger chez les Baines, Marty part en catastrophe quand sa mère (qui ne sait évidemment pas qu'il est son fils) commence à le draguer avec insistance. Essayant avant tout de retourner en 1985, Marty se rend ensuite à l'adresse de Doc Brown en 1955, pour le convaincre de l'aider. Surmontant ses sarcasmes (le Doc de 1955 le prenant pour un fou), Marty lui montre la DeLorean. Après réflexion, le Doc de 1955 se rend compte qu'il ne peut pas renvoyer Marty en 1985 car, en 1955, il est impossible de se procurer le plutonium nécessaire au convecteur temporel. Mais, quand Doc dit à Marty que seule la foudre pourrait produire une telle énergie, ce dernier lui répond qu'il sait, grâce à un prospectus de 1985, que la foudre va s'abattre dans une semaine sur le clocher de l'Hôtel de ville, et amène Doc à envisager une solution. Après avoir défendu à Marty de ne rien faire durant cette semaine qui risquerait de perturber la trame temporelle, Doc apprend de celui-ci qu'il a déjà rencontré ses futurs parents et qu'il a donc déjà commencé à modifier l'avenir.

Intrigue Après s'être involontairement retrouvé projeté en 1955 à bord d'une voiture équipée d'une machine à voyager dans le temps, le héros Marty McFly est de retour à son époque en 1985, mais constate les changements apportés à sa vie et à sa famille, conséquence des modifications qu'il a effectuées dans le passé dans le premier opus, modifiant les évènements de 1955 et donc affectant son présent en 1985. Le retour de Doc : voyage en 2015 Alors qu'il vient de retrouver sa petite amie Jennifer, arrivée chez lui, Marty reçoit la visite surprise de son ami, le docteur Emmett Brown, surnommé « Doc » (l'inventeur de la machine à voyager dans le temps), qui débarque devant la maison de ses parents au volant de la DeLorean que Marty avait utilisé pour aller en 1955 et en revenir. Doc, habillé bizarrement et apparemment affolé, informe Marty et Jennifer qu'il vient de visiter le futur et que leur descendance est en danger. Insistant pour qu'ils l'accompagnent, Doc souhaite emmener Marty et Jennifer trente ans dans le futur, en 20151 afin d'empêcher le pire : leur fils, Marty McFly Junior, s'apprête en effet bien malgré lui à être le complice de Griff Tannen (le petit-fils de Biff Tannen, l’antagoniste du premier film) dans une tentative de vol ratée au centre commercial de Hill Valley. Doc les informe que cet évènement produira une catastrophe en chaine, conduisant à sa propre arrestation. Grimpant à bord du véhicule, les trois compères décollent et la DeLorean part dans une gerbe d'étincelles vers le futur. Mais, à peine arrivés en 2015, Doc se voit obligé d'endormir Jennifer car il a peur que sa présence affecte trop le futur (Jennifer demandant à Doc des détails sur son mariage avec Marty), mais aussi pour permettre à Marty d'accomplir sa tâche discrètement et sans encombre. Cosplay de Marty McFly avec sa tenue futuriste de 2015. Le hoverboard utilisé par Marty dans le film. Arrivés au centre-ville de Hill Valley, Doc explique à Marty qu'il doit se rendre dans un café à l'ancienne, le « Café 80’ » et, sous l'apparence de son fils Marty Junior, indiquer à Griff son refus de coopérer au hold-up prévu. Cependant, alors qu'il entre dans l'établissement, Marty voit son fils Marty Junior arriver lui-aussi dans le café. Marty parvient à prendre la place de son fils ; il refuse ensuite de faire le hold-up et provoque le jeune Griff. Ce dernier, à la tête de sa bande, poursuit Marty qui s'échappe en pilotant un hoverboard. La course poursuite est finalement stoppée lorsque Griff et sa bande percutent la façade de l'hôtel de ville. Le gang est arrêté par la police. Lui montrant alors une coupure de journal, Doc explique à Marty que le futur vient d'être modifié, car le casse n'a pas lieu : Marty Junior n'est pas emprisonné et sa sœur Marlene non plus en essayant de sauver son frère ; le futur de Doc Brown est aussi modifié. Alors qu'il visite les boutiques du centre-ville pendant que Doc prépare leur retour en 1985, Marty, appâté par le gain, achète dans une boutique de souvenirs des années 1980 un almanach des sports, l'ouvrage retraçant l'ensemble des résultats sportifs survenus depuis les années 1950 jusque dans les années 2000, avec l'intention de s'enrichir lorsqu’il retournera à son époque. Mais Doc, devinant ses intentions, lui défend de le faire et lui prend l'almanach des mains, qu'il jette dans une poubelle sous les yeux du vieux Biff Tannen (le grand-père de Griff, devenu un vieillard à cette époque), qui passait par là. Épiant les deux amis, Biff s'empare de l'almanach et suit la DeLorean depuis un taxi. Par la suite, il dérobe la voiture et s'en sert à l'insu de Doc et Marty, pendant que ceux-ci sont occupés à récupérer Jennifer au lotissement de Hilldale, là où Marty et Jennifer habiteront plus tard avec leurs enfants. Pendant ce temps, Biff retourne dans le passé en 1955 ; il trouve son alter ego de 1955 et lui donne l'almanach. Puis il revient en 2015 avec la DeLorean, la déposant à l'endroit-même où il l'avait empruntée, sans que Doc et Marty ne s'en aperçoivent. Mais, à son retour, Biff semble malade et s'éloigne en titubant (il est révélé dans un scène coupée que celui-ci commence à disparaître à cause des modifications temporelles qu'il a apporté). Un présent parallèle : le monde de Biff Lorsque Marty et Doc reviennent en 1985, leur mission accomplie, en apparence tout est comme avant. Marty remarque cependant, quand ils déposent Jennifer (de nouveau évanouie après être tombée nez à nez avec la Jennifer de 2015) devant chez elle alors que la nuit est tombée, qu'une des fenêtres de sa maison est maintenant munie de barreaux, un détail qu'il n'avait jamais remarqué auparavant. L'Almanach des sports acheté en 2015 permet à Biff de devenir riche, créant un présent uchronique que Marty et Doc se doivent d'effacer.