Die Handlung spielt in der heutigen Zeit in Hill Valley, Kalifornien. Hier lebt ‚Doc‘ Brown mit seiner Frau Clara Clayton Brown, den beiden Kindern Jules und Verne sowie Familienhund Einstein. Auch wenn Doc die meiste Zeit seinen Forschungsarbeiten und Erfindungen widmet, kann er das Zeitreisen nicht lassen. Im Gegenteil, er hält es für eine besonders spannende Möglichkeit, die Welt und ihre geschichtlichen Höhepunkte kennenzulernen. Zu diesem Zweck hat Doc seinen berühmten DeLorean wieder auf Vordermann gebracht. Und falls er einmal mit der ganzen Familie verreisen will, bedient er sich der Zeitreise-Lokomotive aus dem 19. Jahrhundert. Natürlich wird Doc bei seinen Expeditionen meist von seinem jungen Freund und Weggefährten Marty McFly (der in den Filmen von Michael J. Fox gespielt wurde) begleitet. Marty ist inzwischen auf dem College, geht immer noch mit Jennifer Parker aus und träumt davon, ein bekannter Rockstar zu werden. Biff Tannen, der ewige Widersacher von Doc Brown und Marty, macht den beiden nach wie vor bei jeder Gelegenheit das Leben schwer. Und sein Sohn Biff jr. ist keinen Deut besser als er.