1955'te sıkışıp kalan Marty'yi kurtarmak için Doktor Brown zamanda yolculuğa çıkar. Ancak bu kez kendisi 1885 yılına gidip DeLorean'ın bozulmasıyla mahsur kalır.
O dönemin teknolojisi arabayı tamir etmeye yetmeyince, Doktor, Marty'ye bir mektup yazarak DeLorean'ı gömdüğü yeri bildirir. Marty, bu ipucuyla arabayı bulur ve Doktor'u kurtarmak için Vahşi Batı'ya doğru maceraya atılır.
Marty, 1885'e vardığında işlerin hiç de umduğu gibi gitmediğini görür. Doktor Brown, burada hem saygın bir doktor olmuş hem de Clara adlı bir öğretmene tutulmuştur.
Marty, onu geleceğe dönmeye ikna etmeye çalışırken, bir yandan da Doktor'un peşine takılan Buford Tannen adlı tehlikeli bir kanun kaçağıyla uğraşmak zorunda kalır.
Zaman daralmaktadır ve Marty, hem Doktor'u ikna edip hem de DeLorean'ı tamir ederek 1885'ten kaçmanın bir yolunu bulmalıdır.
Ancak aşk, intikam ve zamana karşı verilen bu mücadelede her şey planlandığı gibi gitmez. İki kafadar, tarihin akışını değiştirmeden kendi geleceklerini kurtarmak için son bir şanslarını kullanmak zorundadır.
