马丁（迈克尔·J·福克斯饰）在八十年代的生活结束后，他决定穿越时空回到1955年，以阻止埃米·布朗博士（克里斯托弗·洛伊德饰）被杀害。马丁通过朋友留下的信件找到了博士的时空穿梭机，并成功乘坐它来到了1885年的美国西部。
在1885年，马丁遇到了埃米博士，他们成为了朋友。马丁发现埃米博士已经去世，他的墓碑上刻着“埃米·布朗博士，死于1885年”。马丁意识到埃米博士在留下那封信后不久便被人杀害了。
为了拯救埃米博士，马丁决定使用时空穿梭机回到过去，找到凶手并阻止悲剧的发生。马丁和埃米博士一起乘坐时空穿梭机来到了1885年的美国西部。
在1885年，马丁和埃米博士遇到了一个名叫约翰·韦恩的年轻人。约翰·韦恩是一个年轻的牛仔，他在一次抢劫中杀死了一个名叫汤姆·索亚的人。马丁意识到约翰·韦恩就是那个凶手。
马丁和埃米博士决定帮助约翰·韦恩洗刷冤屈。他们找到了证据证明约翰·韦恩是无辜的，并成功地将约翰·韦恩从罪犯的罪名中解救出来。
最后，马丁和埃米博士成功地回到了1955年，马丁也找到了机会回到未来。他们成功地阻止了历史中的悲剧发生，挽救了埃米博士的生命。
