马丁是一个擅长滑板和喜欢音乐的高中生。他和热衷发明的布朗博士是忘年之交。同时，他还有一个美丽可爱的女友珍妮。但马丁的家庭状况却颇为糟糕。母亲洛莲十分保守死板，而父亲乔治则懦弱无能，常受上司贝夫的欺负。
但布朗博士的一次实验改变了一切。在试验布朗博士发明的时间机器时，博士不幸被恐怖分子杀害，而马丁则在逃命时驾着时间机器从1985年回到了1955年。
马丁遇见了30年前的父亲乔治和一直在欺负乔治的贝夫。由于马丁代替了乔治被洛莲父亲的车撞倒，他还遇上了少女时代的洛莲并被她追求。马丁设法找到了30年前的布朗博士，想出了利用闪电能量回到“未来”的方法。但为了防止自己消失，马丁还得让乔治和洛莲相识并且恋爱。
马丁想方设法让乔治与洛莲接近，但贝夫却总是出来搅局。而马丁与贝夫的一次又一次斗争也使洛莲对他更加迷恋。马丁设计让乔治扮演英雄救美的角色，但贝夫的再次出现却使情况发生了变化。乔治面对贝夫欺侮洛莲的情景，终于鼓起勇气与贝夫作对，并且打倒了贝夫。这使洛莲开始对他倾心。
为了使乔治和洛莲的感情进一步发展，马丁又代替吉它手在晚会上演出。就在马丁快要消失时，乔治终于吻了洛莲，马丁也避免了消失的噩运。而马丁在狂喜之余的热情演奏也对音乐的发展起了重大作用。
在祝福了乔治和洛莲之后，马丁匆匆赶紧往钟楼去见布朗博士。他想告诉布朗博士他未来将要被枪杀的事，却被博士拒绝。虽然意外不断发生，但马丁终于成功地利用闪电能量回到了1985年。而博士也因为读了马丁留下的信而采取了预防措施，从恐怖分子的枪下幸免于难。
马丁悄然回到家中。第二天起来，他惊讶地发现家中一切都发生了变化。由于马丁在1955年的努力，使乔治成了一个充满自信的成功者，而贝夫则成了擦车的佣人。马丁终于又见到了珍妮。但就在此时，博士忽然从未来赶了回来。他告诉马丁和珍妮他们的孩子在未来遇上了麻烦。马丁还没来得及从时间旅行中缓过劲来，就又和珍妮一起被拖上了改良后的时间机器飞向未来。
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