回到未來2于1989年上映。回到未來2也被叫做回到未來II, Back to the Future Part II。

為了幫助未來的兒女，馬丁和珍妮跟著布朗博士來到了30年後。在那裡，馬丁遇見了老貝夫和他的孫子格里夫。馬丁裝扮成自己的兒子。經過一場滑板大戰，他使格里夫一夥自食惡果，避免了兒女的災難，但卻被老貝夫發現了時間機器的秘密。珍妮被送到了30年後的家裡，目睹了馬丁30年後的生活。就在博士和馬丁尋找珍妮時，老貝夫偷用了時間機器。
博士和馬丁回到1985年，卻發現城市已成了人間地獄，貝夫成了大富翁，
控制了一切。馬丁和博士明白了是老貝夫搗的鬼。馬丁來到貝夫那裡，探問出了貝夫獲得未來出版的體育年鑒的時間。在逃過貝夫的追殺后，馬丁和博士又一次回到1955年，去修正被改動了的歷史。
馬丁和博士在1955年為了改回歷史而奔忙。同時，他們還要避免遇上過去的自己和前一個來到1955年的馬丁。馬丁為了奪回體育年鑒而與年青時的貝夫一夥進行了一場鬥智鬥力的較量。但當他終於把年鑒拿到手后，卻又因意外而使年鑒被貝夫奪回。馬丁用氣墊滑板從貝夫的車上搶回了年鑒。貝夫再一次嘗到了苦頭。馬丁燒毀了年鑒，使歷史恢復了正常。但一道閃電卻把博士和時間機器不知送往何方。馬丁被孤零零地拋在了1955年。在傾盆大雨中，馬丁收到了一封博士從70年前寄來的信。馬丁知道了博士無恙，但卻無法離開1955年。他只有再去求助於1955年的布朗博士。剛把前一位馬丁送走的博士見到又一位被困在時間中的馬丁，不禁暈倒在地。

出演回到未來2的明星有伊莉莎白·舒爾, 克利斯丁·格拉夫, 邁克爾·福克斯。