年青的工程师亚历山大·哈德金乘坐自己制造的时光机器出发，却意外来到了80万年后的未来。那时地球人已经分化为对立的莫洛克人和伊洛人，伊洛人是讨人喜爱，居住在平静的世界内，但莫洛克人却完全相反，他们是寄居在地下世界的怪物，每当入黑时，他们就会出动掳走伊洛人，除此之外他更发现在这个未来世界的背后正在隐藏着一个黑暗的秘密……。不久亚历山大更发现了一个隐藏在这一切背后的邪恶秘密，紧张刺激的剧情也将由此展开。

布朗博士（克里斯托弗•洛伊德 Christopher Lloyd 饰）总是有些稀奇古怪的发明。在一次试验他发明的时光机器时，他找来了忘年交高中生马丁（迈克尔•J•福克斯 Michael J. Fox 饰）。岂料实验过程中博士被歹徒杀害了，马丁慌乱中架着时光机逃跑，回到了30年前。
马丁遇到了30年前的父亲乔治（克利斯丁•格拉夫 Crispin Glover 饰）和母亲洛莲（莉•汤普森 Lea Thompson 饰）。马丁一边找寻30年前的布朗博士，好让自己回到未来；一边尽力撮合乔治和洛莲，以免自己在以后消失了。但乔治为人懦弱，马丁在撮合过程中弄巧成拙让洛莲爱上了自己。还有令人讨厌的贝夫从中作梗，令马丁恼怒不已。
马丁周旋在他的双亲之间，还要尽快找到博士，想办法回到未来……