回到未来3(1990)的海报和剧照
回到未来3于1990年上映。回到未来3也被叫做回到未来III, Back to the Future Part III。
依据博士在七十年前留下的信,马丁和1955年的博士找到了藏在穴矿中的时间机器。马丁无意间发现在1885年的博士在寄信后不久就将被杀,于是又乘着时间机器赶往1885年。马丁成功抵达,但油箱却不慎破损。马丁遇上了他的祖先威廉并受到照顾,他化名来到了建立之初的小镇,却遇上了贝夫的祖先邓彪福,并受到迫害。在危急之际,博士救下了马丁。博士得知了将要发生的事情并准备和马丁一起回到未来,但油箱的破损却使时间机器无法行驶到所需的速度。
博士想出了利用火车的方法,并在实地勘测时救下了女教师克丽,两人一见钟情。在晚会上,马丁从邓彪福手下救出了博士,但他却接受了与邓彪福决斗的挑战。博士与喜欢科幻小说的克丽感情日深,但必须返回未来一事却使他颇伤脑筋。在返回未来的前一天夜里,博士去与克丽告别。在克丽的追问下,博士说出了时间旅行的秘密,却被克丽误解。博士万念俱灰,前往酒馆欲借酒浇愁,而伤心的克丽也要离开小镇。马丁醒来后找到了博士,但正要离开时博士却因醉酒而晕睡,使马丁面临与邓彪福的决斗的危机。马丁弄醒博士后想逃之夭夭,但博士却落入了邓彪福的手里。马丁急中生智,利用铁板护身,打败了邓彪福。马丁和博士开始实行他们的计划,而克丽在火车上得知了博士对她的真情后,也赶来寻找博士。博士的计划顺利实施,但克丽赶到后却陷入了危境。
为了救克丽,博士错过了回到未来的时机。时间机器成功地把马丁送回了1985年,但却不幸被毁,马丁无法再去接回博士。他找到了女友珍妮和她一同出游,由于时间旅行的经历改变了马丁的急性子,使马丁避免了未来的灾难。马丁和珍妮来到时间机器被毁的地方,对博士无法回来而感到忧伤,但就在此时,博士却驾着新的时间机器出现在马丁和珍妮面前。他已经和克丽结了婚并有了孩子。在告诉马丁“未来的一切都是未定的”这一道理之后,博士又继续开始了他的时间之旅。