Der Jugendliche Marty lebt in seiner Heimatstadt Hill Valley in Kalifornien zusammen mit seinen Geschwistern bei seinen Eltern Lorraine und George McFly. Am 25. Oktober 1985 erhält Marty von dem befreundeten Wissenschaftler Dr. Brown einen Anruf, dass dieser ihn am folgenden Tag um Punkt 1:15 Uhr früh am Parkplatz des Einkaufszentrums treffen will. Dort führt Brown eine von ihm erfundene Zeitmaschine vor, die der Wissenschaftler in einen Sportwagen vom Typ DeLorean DMC-12 eingebaut hat. Die für die Zeitreisen nötige elektrische Energie liefert ein Kernreaktor, der mit Plutonium betrieben wird. Dieses Plutonium stammt von libyschen Nationalisten, für die er eigentlich eine Bombe hatte bauen sollen. Die Zeitmaschine testet Brown zunächst an seinem Hund Einstein. Da die Libyer inzwischen bemerkt haben, dass Brown ihnen das Plutonium gestohlen hat, sind sie hinter ihm her. Sie entdecken ihn schließlich auf dem Parkplatz und schießen auf ihn. Marty muss dabei zusehen, wie Brown getroffen zu Boden stürzt, und aktiviert auf der Flucht versehentlich die Zeitmaschine dadurch, dass er den Wagen auf die benötigten 88 mph (≈ 141 km/h) beschleunigt, wodurch er in das Jahr 1955 reist. Brown hat zuvor die Zeitmaschine auf den 5. November 1955 eingestellt, da er genau an diesem Tag die Zeitmaschine erfunden hatte.