Um eine Gefängnisstrafe auf bequeme Weise abzusitzen, täuscht der wegen Verführung einer Minderjährigen verurteilte Randle Patrick (R.P.) McMurphy eine psychiatrische Erkrankung vor. Er wird in eine Anstalt verbracht, in der sein Geisteszustand überprüft werden soll. Auf der Station befinden sich 18 Patienten unter der Aufsicht der machtbesessenen und sadistischen Oberschwester Ratched. Die Behandlung besteht in der Ausgabe von Medikamenten und für neun Patienten, die dazu fähig sind, in Sitzungen in Gruppentherapie.

Der Jugendliche Marty McFly lebt im Jahr 1985 in seiner kalifornischen Heimatstadt Hill Valley zusammen mit seinen Geschwistern und seinen Eltern George und Lorraine. George ist ein unsicherer Mann, der von seinem Vorgesetzten Biff unterdrückt wird. Marty trifft sich mit dem befreundeten Wissenschaftler Dr. Brown, der ihm eine in einen DeLorean-Sportwagen eingebaute Zeitmaschine vorführt. Die für das Zeitreisen nötige Energie liefert ein mit Plutonium betriebener Kernreaktor. Dr. Brown hatte libysche Terroristen um das Plutonium betrogen. Diese haben den Betrug inzwischen bemerkt und erschießen Dr. Brown. Als sie sich auch gegen Marty wenden, flieht dieser und aktiviert versehentlich die Zeitmaschine, die ihn in das Jahr 1955 bringt. Dr. Brown hatte zuvor die Zeitmaschine zu Demonstrationszwecken auf den 5. November 1955 eingestellt, da er genau an diesem Tag die richtige Idee für die Erfindung der Zeitmaschine gehabt hatte.

Die jungen Baseballspieler Buck Weaver und Oscar Happy Felsch spielen in der World Series 1919 für das Team der Chicago White Sox. Das hochfavorisierte Team der White Sox erreicht in dieser Saison das Endspiel um die Baseballmeisterschaft. Das Team gilt als unschlagbar und wird von dem geizigen Manager Charles Comiskey betreut. Comiskey bezahlt seine Spieler schlecht und behandelt sie respektlos. Aufgrund der schlechten Bezahlung werden Buchmacher und Wetthaie auf die unzufriedenen und frustrierten Spieler aufmerksam. Es gelingt ihnen, nach und nach acht Spieler davon zu überzeugen, die Endspiele um die Meisterschaft zu verlieren.

Die Handlung beginnt mit der Wiederholung der letzten zwei Minuten aus dem ersten Teil. Am 26. Oktober 1985 kommt Dr. Brown aus der Zukunft zurück und fordert Marty und dessen Freundin Jennifer auf, ihn in die Zukunft zu begleiten, da es um ihre Kinder gehe. Sie reisen gemeinsam zum 21. Oktober 2015, um Martys Sohn davon abzuhalten, mit Biffs Enkel eine Straftat zu begehen, was Marty nach ein paar Schwierigkeiten auch gelingt.

Die Handlung beginnt mit der Wiederholung der letzten beiden Minuten aus dem zweiten Teil: Am 12. November 1955 um 22:04 Uhr schlägt der Blitz in die Rathausuhr von Hill Valley ein, Marty McFly reist in dem von Dr. Brown zur Zeitmaschine umgebauten DeLorean DMC-12 zurück in seine Zeit 1985, und der andere Marty (aus der Zeitreise des zweiten Films) läuft kurz darauf auf Brown zu und spricht ihn an, worauf dieser in Ohnmacht fällt. Marty bringt Dr. Brown schließlich in sein Haus.

Der Rentner Joe besucht seine Bank, da er einen Mahnbrief von ihr bekommen hat, weil er mit der Rückzahlung seines Hauskredits in Rückstand ist. In diesem Moment wird die Bank von mehreren Maskierten überfallen. Er merkt sich das Tattoo eines von ihnen und zeichnet es dem Ermittler der Polizei auf. Aus den Medien erfährt Joe, dass die Räuber nicht gefasst werden konnten. Joe und seinen Freunden und ehemaligen Kollegen Willie und Al wird bei einer Betriebsversammlung seiner ehemaligen Firma eröffnet, dass diese ins Ausland verkauft wurde und von einer Bank der Pensionsfonds aufgelöst werden soll.