Мультсериал продолжает события фильма “Назад в будущее 3” и компьютерной игры “Back to the Future: The Game”. Док Эмметт Браун обосновался со своей семьей в городке Хилл-Вэлли в 1991 году. Он восстановил машину времени DeLorean после крушения, потому что она удобнее для путешествий во времени, чем Паровоз Времени, которым тем не менее Брауны и Марти Макфлай также часто пользуются. Все герои живут своей жизнью и подчас сталкиваются с обыденными сложностями. В эти моменты в их жизни начинает участвовать время, что преподносит Марти и семье Дока самые удивительные приключения.
Сериал сконцентрирован на Доке Брауне и его семействе, хотя Марти и его подружка Дженнифер Паркер часто появляются на экране, как и главный злодей фильмов - Бифф Таннен со своей родней. Несмотря на то, что Джордж и Лорейн Макфлаи были важной составляющей первой части трилогии “Назад в будущее”, ни один из них не появляется в сериале.
