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。

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。

在美国洛杉矶有一个专供卡通人物居住的“图恩城”，卡通明星兔子罗杰（Charles Fleischer 配音）怀疑妻子杰西卡（凯瑟琳·特纳 Kathleen Turner 配音）有外遇，拍戏时常常走神，遭到他的搭档娃娃哈曼的奚落。卡通电影公司老板马隆便雇佣私人侦探埃迪（鲍勃·霍斯金斯 Bob Hoskins 配音）去查明情况，并拍下杰西卡偷情的照片，好让罗杰下定决心，斩断情缘，专心投入卡通系列片的拍摄。埃迪因自己的弟弟特迪不久前被“图恩城”的卡通角色暗害，也急于早日追出凶手，便慨然将此事承诺下来。而随着调查的深入，事情并不像埃迪想的那么简单，其中还另有奸情，慨然将此事承诺下来，就不能轻易放弃，埃迪能否找到案件背后的真相呢……