一位神秘人物的出现让小镇上的居民终日生活在恐惧之中，他利用一架邪恶的机器制造出了许多可怕的怪物，将它们放到镇上为非作歹。这时，就轮到“秘密公司”的诸位出马了，可摩拳擦掌跃跃欲试的沙吉（马修·里沃德 Matthew Lillard 饰）和搭档史酷比（Neil Fanning 配音）却被告知留守公司，不必参加行动。 不甘心的沙吉决定和史酷比私下里调查事件的真相，以挽回他们一败涂地的名声，没想到却闹出了一大堆的麻烦。随着调查的深入，博物馆馆长帕特里克（赛斯·格林 Seth Green 饰）带着他的阴谋渐渐浮出水面，线索显示，这一切，很可能和传说中的恶魔复仇有着千丝万缕的关联。
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
