Die Handlung beginnt mit der Wiederholung der letzten 2 Minuten aus dem zweiten Teil, als am 12. November 1955 um 22:04 Uhr der Blitz in die Rathausuhr von Hill Valley einschlug und Marty McFly mit Hilfe von Dr. Brown im zur Zeitmaschine umgebauten DeLorean zurück in die Zukunft reiste, der andere Marty aus der Zukunft kurz darauf auf Brown zuläuft, ihn anspricht und dieser in Ohnmacht fällt.
Am nächsten Tag zeigt Marty dem Dr. Brown des Jahres 1955 den Brief, den er vom Dr. Brown aus dem Jahr 1885 erhalten hatte. In dem vom 1. September 1885 datierten Brief schreibt Brown, dass er glücklich als Schmied im „Wilden Westen“ des Jahres 1885 lebe und er den Wagen in einem Stollen versteckt habe, da die Elektronik der Zeitmaschine beschädigt wurde. Sie suchen den Stollen im Jahr 1955 auf und finden auch den Wagen, dabei stoßen sie jedoch in der Nähe auf einen Grabstein des Dr. Brown aus dem Jahr 1885, datiert auf den 7. September 1885, also nur sechs Tage nachdem er den Brief geschrieben hatte. Als Todesursache wird angegeben, dass er von Buford Tannen wegen einer Angelegenheit um 80$ in den Rücken geschossen wurde.