El comienzo mismo de «Regreso al futuro III» hace referencia a las dos primeras películas, ya que la segunda y la tercera se filmaron al mismo tiempo y se estrenaron con meses de diferencia, pero las cosas están bastante bien resumidas para que alguien pueda fácilmente entender todo en la «Parte III» sin siquiera ver las dos primeras entradas. Después de que Doc Brown desaparece en el DeLorean, dejando a Marty en 1955, Marty debe formar equipo con Doc de 1955 para perseguirlo. Marty se remonta a 1885 y acaba encontrando a Doc en el viejo oeste americano, viviendo en un pueblo fronterizo. Marty, con conocimiento previo del futuro, sabe que Doc va a morir en aproximadamente una semana e intenta convencerlo de que arregle el DeLorean y regrese a casa. Desafortunadamente, los dos necesitan gasolina para poder regresar al futuro y están trabajando para conseguirla cuando Doc se enamora de una mujer llamada Clara (Mary Steenburgen) y decide que tal vez no quiera regresar en absoluto.
Marty logra obtener ayuda de sus antepasados, interpretados por Fox y Lea Thompson, quien interpretó a su madre en la primera película, y sinceramente, es una maravilla ver a Fox actuar consigo mismo. Los efectos especiales son bastante increíbles para su época, ya que le dan a Marty la oportunidad de interactuar con su tatarabuelo Seamus y le permiten a Fox interpretar a dos miembros de la familia McFly. (¡También le dio la oportunidad de interpretar a un personaje más cercano a su edad en ese momento!) Seamus ayuda a impartir algunas lecciones importantes a Marty y lo ayuda a convertirse en un joven mejor y más maduro.