盟军反情报特工麦克斯（布拉德·皮特 饰）和法国间谍卧底玛丽安娜（玛丽昂·歌迪亚 饰）在军事战略要地卡桑布兰卡相遇，为了完成刺杀德国大使的共同愿景，两人不得不假扮夫妻。
刚开始，个性大相径庭的麦克思和玛丽安娜之间屡屡产生误会和矛盾，但随着时间的推移，当他们经历了一些生死存亡的危急时刻并且互相救助之后，两人间的假戏慢慢变成了真做，他们相爱了。最终，任务顺利完成，有情人终成眷属，他们结了婚，还有了爱情的结晶。本以为日子就将长此以往的这样进行下去的麦克斯忽然被神秘部门告知，自己的妻子可能是一名纳粹间谍……

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……

艾莉·爱罗维（茱迪·福斯特饰）自幼就对无线电通讯情有独钟。长大后，她成为一名天文学家，其项目内容为接收外太空信号。她希望能借此找到宇宙其他文明的存在。天才的理想得到的却是投资者的冷眼相看，幸好有神秘人帮助艾莉继续工作。
一次偶然的机会，艾莉收到了来自织女星的频率信号，似乎证明了艾莉一直以来的工作是正确的。但这带来的不是她个人事业的成功，而是政治、社会、宗教、国家各个角度的矛盾与讨论。深陷这一切暴风中心的艾莉，更要面对与神职人士帕尔默·乔丝（马修·麦康纳饰）的感情纠葛。
个人与世界，真相与现实，艾莉面临着远远超越学术范围的挑战。