Der scheinbar unaufhaltsame Aufstieg des Biff Tannen konnte gerade noch einmal gestoppt werden. Nun aber steht Marty McFly verlassen auf einer Landstrasse des Jahres 1955. Vergeblich wartet er auf Doc Brown und den DeLorean: Der Wagen wurde von einem Blitz getroffen und beförderte den Doc mitten in den Wilden Westen des Jahres 1885. Nach seiner Rückkehr in das Jahr 1985 entdeckt Marty auf einem Grabstein, dass Doc am 7. September 1885 hinterhältig erschossen wurde. Marty macht sich also auf den Trip in die Vergangenheit, um seinen Freund zu retten. Unglücklicherweise wird der Benzintank des DeLorean bei einem Indianerüberfall von Pfeilen durchlöchert, und Ersatzteile sind im Wilden Westen schlecht zu bekommen — genauso wenig wie Benzin. Für weitere Probleme sorgt Biffs Verwandtschaft: Ein Vorfahre von Biff, der fiese Buford "Mad Dog" Tannen, fordert Marty zum Duell heraus. Zu allem Überfluss hat Doc sich auch noch in die adrette Schullehrerin Clara Clayton verliebt und verspürt gar kein Verlangen, in die Zukunft zurückzukehren. Es liegt in den Händen von Marty, dass er und Doc heil in die Zukunft entkommen können, bevor es zu spät ist. Dazu müsste aber das einzige verfügbare Fortbewegungsmittel — die Eisenbahn — auf mindestens 88 Meilen pro Stunde beschleunigt werden, und das auf einer Strecke, die auf eine Schlucht zuführt, über die erst in Jahren eine Brücke gebaut werden wird ...