После событий, разворачивавшихся в фильме «Назад в будущее 3», Док Эмметт Браун поселился с семьёй в городке Хилл-Вэлли. На календаре 1991 год, и доктор Браун восстановил ДэЛориан после его аварии, так как этот автомобиль оказался удобнее для путешествий во времени по сравнению с Паровозом Времени. Тем не менее, Брауны и Марти продолжают часто использовать и Паровоз. Каждый из героев ведёт свою жизнь, сталкиваясь с повседневными проблемами. В такие моменты вмешивается время, даря Марти и семье Дока невероятные и удивительные приключения.