Marty og Dr. Emmett befinner seg i 1955 når filmen begynner. De aner at det har blitt noe kluss med fortiden siden de oppdager en gravstein med doktorens innskrift på. Marty må igjen ta en tur med tidsmaskinen, denne gangen tilbake til 1885. Han lander der midt i en gjeng lite vennligsinnede indianere. Under flukten blir han slått bevisstløs og funnet av sin egen forfader Seamus. I sitt karnevalsaktige cowboyutstyr blir Marty et lett mobbeoffer i byen. At han i forvirringen kaller seg Clint Eastwood gjør ikke saken bedre. Men Marty har hodet med seg, dessuten har han jo lært å skyte på spilleautomatene på Seven-Elleven, så det er jo håp. Dr. Emmett på sin side har også forflyttet seg tilbake til det gamle vesten, hvor han fort faller for en alldeles søt lærerinne.