雷尼（约翰尼·德普 Johnny Depp 饰）的妻子出了轨，他发现她和另一个男人躺在床上，他提出了离婚。然而，婚姻的阴影并没能使雷尼恢复原气。他的文笔开始暗淡无光，找不到从前的创作激情。于是，他来到了一个湖畔小屋疗伤创作。然而这个小屋，却给他带来了新的麻烦。首先是一个陌生人的造访令他十分恼火。那人声称雷尼抄袭了他的作品，雷尼百般解释也不能让他信服。于是雷尼翻箱倒柜，想找出原稿，却发现原稿离奇失踪。惊悚事件陆续有来，整个小屋，好像出于某种危险的情势中，雷尼非常害怕，然而却查不出缘由。是不是前妻和她的情人在作怪？他们到底有何目的？然而，真相却让雷尼自己都不敢相信。
皮博迪（泰·布利尔 Ty Burrell 配音）是一条与众不同的小狗，它拥有绝伦无比的高智商，因此注定拥有迥异于同类的“狗生”。它持有哈佛学位，成功开发了新能源，圆满解决地缘政治，还创立了属于自己的公司。皮博迪偶然机缘下收养了和它有着类似经历的人类小孤儿舍曼（麦克斯·查尔斯 Max Charles 配音），它如同慈父一般悉心教育着他的儿子，并利用自己开发的时光机带舍曼回到未来每一个重要时刻，亲身经历书本上枯燥的历史事件。转眼舍曼到了上学的年龄，他丰富的历史知识得到老师表扬，却也引来高傲的小姑娘佩妮·彼得森
马丁（Michael J. Fox 饰）才回到现实世界与女友团聚，布朗博士（Christopher Lloyd 饰）就心急火燎地把他们带到了30年后的未来世界，原来这一次是马丁未来的两个孩子因参与抢劫锒铛入狱，博士要携马丁一起阻止悲剧发生。 周旋一番后，两个孩子被成功挽救，但三人回到现实世界后，却发现周遭发生了天翻地覆的变化，世界被贝夫（Thomas F. Wilson饰）所控制，马丁的父亲乔治惨死，母亲洛莲（Lea Thompson 饰）竟然成了贝夫的妻子！ 这一切都是因为时光机器的秘密不慎被未来的
