公元2500年，地球两极冰川大量消融，地球成了一片汪洋。人们只能在水上生存，建起了水上浮岛，泥土成了稀有之物。一天，来了一个孤独的海行者（凯文.科斯特纳 Kevin Costner 饰），他用了一罐泥土换了淡水和番茄苗。正当他要离开时，当地人发现他竟然长着鳃和蹼，认为他是怪物，把他关了起来，准备过两天将他处死。时日，海盗袭击了浮岛，海伦（珍妮.特里普里霍恩 Jeanne Tripplehorn 饰）和她的养女伊萝娜（蒂娜.米乔里诺 Tina Majorino 饰）没能赶上出逃的救生船，她们救出了海行者。海行者凭着过人的机智和勇敢，带着海伦和依蒙娜逃了出来。原来，海盗的目标只是伊萝娜，依蒙娜的身世藏着一个惊人的秘密……
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
