Après son voyage mouvementé entre passé, présent et futur, Marty McFly apprend, par une lettre vieille de cent ans, que son vieil ami Emmett "Doc" Brown se serait crashé en 1880 au volant de sa DeLorean, restant ainsi prisonnier du far-west, sous la menace de Buford "Molosse" Tannen qui s'est juré de le tuer. Il n'a que cinq jours pour retrouver Doc et le ramener vivant vers le présent... Dernier opus des aventures temporelles du tandem : sauront-ils retourner enfin vers le (bon) futur ?

1985. Le jeune Marty McFly mène une existence anonyme auprès de sa petite amie Jennifer, seulement troublée par sa famille en crise et un proviseur qui serait ravi de l'expulser du lycée. Ami de l'excentrique professeur Emmett Brown, il l'accompagne un soir pour tester sa nouvelle expérience : le voyage dans le temps à bord d'une DeLorean modifiée. La démonstration tourne mal : des trafiquants d'armes débarquent et assassinent le scientifique. Marty se réfugie dans la voiture et se retrouve transporté en 1955.

Sur l'invitation de son frère aîné Roy, Tracy quitte la Californie et rejoint l'île de Komodo, en Indonésie. Pour elle, délaissée par son mari et épuisée par leurs jeunes jumeaux, ce voyage exotique laisse espérer des vacances paradisiaques : une semaine de plongée en compagnie de requins et de raies manta. C'est aussi l'occasion de renouer avec Roy, qui mène une vie chaotique depuis son divorce et s'est éloigné de sa famille. Mais, très vite, la tension monte et Tracy perd pied, submergée par une vague de souvenirs, de rancoeurs et de reproches.