车到湖边露营；某天深夜，陪同与他交好的镇上怪人布朗博士（Emmett "Doc" Brown）及博士的爱狗爱因斯坦，一起进行由德罗宁跑车DMC-12改装而成的时光机测试，并负责摄影纪录的工作，但不巧遇上利比亚恐怖分子向布朗博士追讨用于驱动时光机的钸、甚至枪杀了布朗博士。马蒂为了躲避恐怖份子追杀，跳入时光车企图逃离，但意外间开启了时光机穿梭功能，回到了30年前。当马蒂回到1955年11月5日之后，不经意地干预了父亲追求母亲的过程，让母亲转而爱上了自己。改变历史的结果是，马蒂及其兄姐都不会出生，并开始从皮夹