告别了青春时代作为私家侦探的冲动与飞扬，美丽的维罗妮卡·玛斯（克里斯汀·贝尔 Kristen Bell 饰）如今已完成大学学业，考取了律师资格证书，准备准备在繁华都市纽约大展才华。而就在此关键时刻，她得知流行歌手——也是她的高中同学——邦妮·德维尔的死讯，而多年未见的罗根·埃克斯（杰森·多灵 Jason Dohring 饰）竟然作为邦妮的男友有着重大嫌疑。以此为契机，维罗妮卡返回阔别已久的家乡，父女亲朋相见自然格外暖心，而当年张扬散漫的罗根此时已穿上军装，变成仪表堂堂的英俊男人。 交织着复杂的情愫，维罗妮卡重操侦探旧业，此次归乡之旅将带给她怎样不平凡的体验……
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
