Марти МакФлай — подросток из скромной американской семьи, звезд с неба не хватает. Он учится в колледже, играет на гитаре в школьной рок-группе и дружит с чудаковатым профессором Эмметом Брауном по прозвищу Док. Сын местного мэра и компания его приспешников сильно досаждают пареньку — так же, как много лет назад сам мэр с приятелями изводил отца Марти. Обидное прозвище «цыплёнок» перешло сыну по наследству, и с этим МакФлай младший ничего не может поделать. События разворачиваются вокруг изобретения Дока — машины времени, которую он изобрёл, нафаршировав обычный автомобиль хитрой электроникой, а Марти весьма неудачно испытал. Удирая от своих извечных врагов, парень оказался в прошлом, без запаса энергии для обратного перемещения. Родители ещё школьники, и просить у них помощи бесполезно. Но там есть и Док, он умён и открыт новым знаниям. Так почему не натолкнуть его на идею машины времени, его собственного изобретения, на 20 лет раньше? Но, допустим, профессор найдет источник энергии. Все равно существует ещё одна проблема: в прошлом придётся действовать очень осторожно, контролируя себя, чтобы ненароком не изменить будущее. А, может, рискнуть и немножко изменить, а вернувшись, посмотреть, что получилось? Марти начинает с малого, но постепенно входит во вкус. Тем временем стрелка пока ещё исправных городских часов  приближается к назначенному часу.

Сценарий фильма был создан по работам физика Кипа Торна и его теории. Он верил, что человек сможет путешествовать по разным галактикам с помощью черных дыр. Фильм повествует о нескольких исследователях и естествоиспытателях, отправившихся в путешествие по самому малоизученному феномену космоса. Человечество всегда тянуло ввысь. И с каждым открытием, с каждой запущенной ракетой эта страсть только росла. Ученые искали выход, но далекие галактики оставались неизученными. Главного героя зовут Купер, он – смелый ученый и естествоиспытатель, готовый ради великого открытия нырнуть с головой в непроглядную бездну. Ему будут помогать такие же энтузиасты. Они рискуют для того, чтобы человечество смогло путешествовать далеко за изученные галактики. Для своего эксперимента Купер решил выбрать недавно найденную черную дыру. Пройдет ли их путешествие удачно? Что они найдут по ту сторону космоса? Смогут ли люди найти дом среди звезд?