בחלק השלישי והאחרון בסדרה אנו מוצאים את מרטי ב-1885, במערב הפרוע. כעת הבעיה היא שהדלק לא יומצא עד עוד זמן מה, ומכונית הזמן אינה יכולה להגיע למהירות הנחוצה כדי לעבור מזמן אחד לזמן אחר. מרטי (מייקל ג'יי פוקס, סוד ההצלחה שלי) ודוק אמט בראון (כריסטופר לויד, בלונדינית אמיתית), מחליטים לרתום את כוחה של הרכבת כדי להגיע למהירות הרצויה. אך לסבו של אויבם המושבע ביף "כלב משוגע טאנן" שנוטר טינה לדוק בראון, יש תוכניות אחרות לגבי השניים. כעת הם במרוץ נגד הזמן.