Nastavljajući se na događaje iz prošlog dijela, Marty iz 1985. (Michael J. Fox) nalazi se u 1955. te, nakon što svjedoči kako Martyja iz 1955. pogađa munja, dozna da je Doc (Christopher Lloyd) iz 1985. zaglavio u 1885. te da ga je ubio Bufford "Mad Dog" Tannen (Thomas F. Wilson), Biffov pradjed. Uz pomoć Doca iz 1955. Marty iz 1985. popravlja Delorean te putuje u 1885. kako bi spasio Doca, da bi se zajedno vratili u 1985. No stvari se još više zakompliciraju u 1885. jer Marty dozna da je Doc zaljubljen u učiteljicu Claru Clayton (Mary Steenburgen).

Sniman paralelno s drugim, treći dio 'Povratka u budućnost' u kinima se prikazivao godinu kasnije, čime je iskoristiotrenutak slave, popularnost i zanimanje te perfektno zaokružio trilogiju. Začetak ideje da se film smjesti na Divlji zapad postojala je od samog početka snimanja prvog dijela, kada je Michael J. Fox izrazio želju da se film odigrava među kaubojima, a ideja je sjajno zaživjela u trećem dijelu.