Continuación de la conocida historia de "El mago de Oz", en la que Dorothy (Fairuza Balk), de vuelta en Kansas, echa de menos sus aventuras en Oz. Su tía la lleva a un famoso doctor que dice hacer milagros con la electricidad. El azar hace que el tratamiento salga al revés, y Dorothy regresa a Oz. Allí intentará encontrar a sus antiguos amigos en la ciudad Esmeralda, pero el malvado rey Nome los ha transformado.

Marty McFly sigue en 1955 y su amigo Doc ha retrocedido al año 1885, la época del salvaje oeste. Éste le envía una carta donde comenta que la máquina del tiempo está averiada, y que es imposible repararla. Sin embargo no le preocupa estar atrapado en el pasado, pues allí es muy feliz trabajando de herrero aunque convive con malhechores. Pero Marty descubre una vieja tumba en la que lee que Doc murió en 1885 y, sin pensárselo dos veces, irá a rescatar a su amigo.