Film IEric Stoltz, le premier Marty
Michael J. Fox, retenu par la série Sacrés Parents (Family Ties), n'était pas disponible. Eric Stoltz a donc tourné pendant plusieurs semaines avant que Zemeckis ne juge son jeu trop dramatique. Il est remplacé par Fox en janvier 1985, et de nombreuses scènes sont retournées.
Film IMichael J. Fox, jour et nuit
Pour tenir les deux tournages, Michael J. Fox jouait dans Sacrés Parents le jour et rejoignait le plateau de Retour vers le futur le soir, jusque tard dans la nuit, pendant des mois.
Film IIL'absence de Crispin Glover
Faute d'accord, Crispin Glover n'a pas repris le rôle de George. La production a utilisé Jeffrey Weissman, maquillé avec des prothèses, et des images du premier film. Glover a porté plainte ; l'affaire a conduit le syndicat des acteurs à encadrer l'usage de l'image des comédiens.
Film IIUne nouvelle Jennifer
Claudia Wells, indisponible pour raisons familiales, a été remplacée par Elisabeth Shue. La fin du premier film a été retournée plan par plan pour ouvrir le deuxième.
Un acteur, toute une lignée
Thomas F. Wilson joue Biff, son petit-fils Griff et son ancêtre Buford. Michael J. Fox incarne Marty, ses enfants Marty Jr. et Marlene, ainsi que son ancêtre Seamus.
Film IHuey Lewis juge son propre style
Huey Lewis, qui signe « The Power of Love » et « Back in Time », fait une apparition en membre du jury qui recale le groupe de Marty… alors qu'il joue une version de sa propre chanson.
Film IIIZZ Top au Far West
Le groupe ZZ Top apparaît en musiciens lors de la fête de 1885 et signe une version western de « Doubleback » pour la bande originale. Des vétérans du western, comme Pat Buttram, Harry Carey Jr. et Dub Taylor, jouent les habitués du saloon.