Après Retour vers le futur 3, les aventures de Marty et de Doc se poursuivent dans une série animée ! Créée par Bob Gale, le coscénariste de la trilogie, elle est divisée en deux saisons de 13 épisodes qui ont été diffusés en France en 1993. Ni Michael J. Fox ni Christopher Lloyd ne doublent leur personnage dans cette série, mais Mary Steenburgen (Clara) et Thomas F. Wilson (Biff Tannen) sont bien de retour.
Les épisodes sont ouverts et conclus par des séquences en prises de vues réelles avec le Doc (Lloyd) introduisant l'épisode et aidant à sa conclusion tandis que Bill Nye (comédien et scientifique) propose une expérience scientifique instructive et divertissante.
Emmett Brown vit désormais à Hill Valley avec sa femme Clara et ses enfants Jules et Verne. La DeLorean est maintenant capable de voyager à travers et l'espace, permettant de situer les épisodes à tout endroit du globe, ce qui n'était pas le cas dans les films. On y apprend notamment que le deuxième prénom de Marty est Seamus, personnage que l'on apercevait dans Retour vers le futur 3. Elle est cependant considérée comme non officielle, se déroulant dans un univers parallèle des films.
La série est annulée après 26 épisodes, peut-être suite au changement de ton entre les deux saisons. On sent que la série cherche à atteindre un public plus enfantin, propose des intrigues moins originales et limite le voyage dans le temps. Retour vers le futur : la série animée aura elle-même une suite, en comics, grâce à deux mini-séries éditées chez Harvey Comics écrites par Dwayne McDuffie et dessinées par Nelson Dewey.