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 знакомится со своими родителями, когда они были еще молоды, и встречает юную версию своего друга-профессора.
Случайно вмешавшись в события прошлого, Марти нарушает ход истории, что приводит к череде забавных и напряженных моментов. Благодаря своей сообразительности и невероятным изобретениям профессора, герою удается справиться со всеми трудностями и безопасно вернуться в свое время.