Marty McFly (Michael J. Fox) erfährt, dass Doc Brown (Christopher Lloyd), den es mittlerweile in den Wilden Westen im 19. Jahrhundert verschlagen hat, wo er sich als Schmied niedergelassen hat, bei einem Duell getötet werden wird. Also reist er in die Vergangenheit um den Doc zu warnen. Doch Doc Brown will eigentlich gar nicht weg, hat er doch gerade die schöne Lehrerin Clara (Mary Steenburgen) kennen gelernt. Auch Marty befindet sich gleich wieder mitten im Trubel, wird er doch schnell zum Erzfeind des eiskalten Killers Mad Dog Tannen (Thomas F. Wilson). Und zu allem Überfluss ist auch noch der DeLorean kaputt, so dass an eine einfache Heimreise nicht zu denken ist. Mit energischer Durchsetzungskraft müssen Marty und Doc um ihr Leben kämpfen, während sie an einer Methode arbeiten, um ihre Zeitmaschine unter den primitiven Verhältnissen wieder einsatzbereit zu bekommen.
