曾在纽约建筑界享有极高声誉的富豪马丁·戴米恩（本·金斯利 Ben Kingsley 饰），而今饱受癌症折磨，不得不面对即将在半年后去世的事实。除此之外，他与女儿克莱尔的关系始终处于冰封状态，这令他不仅慨叹金钱的无力。不久前，马丁与菲尼克斯生物科技公司取得联系，对方声称使用最先进的脱换技术可以帮助马丁重获新生，简而言之就是将他的意识或者灵魂注入一具更加年轻健康的躯体内再生。经过慎重的考虑，马丁以爱德华·基德纳（瑞恩·雷诺兹 Ryan Reynolds 饰）的身份复活。此后的一段时间里，爱德华尽情享受重返青春
马丁（Michael J. Fox 饰）才回到现实世界与女友团聚，布朗博士（Christopher Lloyd 饰）就心急火燎地把他们带到了30年后的未来世界，原来这一次是马丁未来的两个孩子因参与抢劫锒铛入狱，博士要携马丁一起阻止悲剧发生。 周旋一番后，两个孩子被成功挽救，但三人回到现实世界后，却发现周遭发生了天翻地覆的变化，世界被贝夫（Thomas F. Wilson饰）所控制，马丁的父亲乔治惨死，母亲洛莲（Lea Thompson 饰）竟然成了贝夫的妻子！ 这一切都是因为时光机器的秘密不慎被未来的
布朗博士（克里斯托弗.洛伊德 Christopher Lloyd 饰）总是有些稀奇古怪的发明。在一次试验他发明的时光机器时，他找来了忘年交高中生马丁（迈克尔.J.福克斯 Michael J. Fox 饰）。岂料实验过程中博士被歹徒杀害了，马丁慌乱中架着时光机逃跑，回到了30年前。 马丁遇到了30年前的父亲乔治（克利斯丁.格拉夫 Crispin Glover 饰）和母亲洛莲（莉.汤普森 Lea Thompson 饰）。马丁一边找寻30年前的布朗博士，好让自己回到未来；一边尽力撮合乔治和洛莲，以免自己在以后
