स्टोल्ज़ के चले जाने के बाद, सप्ताह के कार्य दिवसों में फॉक्स का कार्यक्रम था दिन के समय "फैमिली टाइज़" की शूटिंग और शाम के 6:30 से लेकर रात के 2:30 तक "बैक टू द फ्यूचर" की शूटिंग करना। प्रत्येक रात उन्हें औसतन केवल 5 घंटे की नींद मिल पाती थी। शुक्रवार को वह रात 10 बजे से सुबह के 6 – 7 बजे तक शूटिंग करते थे और इसके बाद सप्ताहांत के दिन फ़िल्म के बाह्य दृश्यों के लिए होते थे क्योंकि केवल इसी दिन वह दिन में उपलब्ध हो सकते थे। फॉक्स के लिए यह बेहद थकानपूर्ण था, लेकिन उनके शब्दों में “फ़िल्म और टेलीविज़न के व्यवसाय में होना मेरा सपना था, हालांकि मुझे यह कहां मालूम था कि कभी दोनों के लिए एक साथ काम करना होगा. मुझे मौका मिला और मैंने उसे स्वीकार कर लिया।” "बैक टू द फ़्यूचर" की डबिंग करते हुए ज़ेमेकिस ने कहा “यह फ़िल्म कभी बन्द नहीं होगी”. वे याद करते हुए कहते हैं कि क्योंकि वे हर रात शूटिंग करते थे उनकी हालत हमेशा “आधे सोए, आधे जगे” जैसी होती थी और साथ ही उनका मोटापा बढ़ गया था और वह बीमार महसूस करते थे।
हिल वैली शहर के चौराहे का दृश्य कोर्टहॉउस स्क्वेर पर फ़िल्माया गया था जो यूनिवर्सल स्टूडियोज़ के पीछे स्थित था। बॉब गेल ने बताया कि लोकेशन पर शूंटिंग करना असंभव होता क्योंकि कोई भी शहर इस बात की इज़ाजत नहीं देता कि फ़िल्म वाले शहर की इस तरह पुनर्रचना कर दें कि उसका रूप 1950 के दशक वाला हो जाए. फ़िल्म निर्माताओं ने फैसला किया कि 50 के दशक वाले दृश्य को पहले फ़िल्माया जाए और शहर को वास्तव में सुन्दर और शानदार बनाया जाए. और फिर बाद में सब कुछ हटाकर शहर के दृश्य को फिर से 80 के दशक वाला अनाकर्षक और बदसूरत बनाया जाए. डॉक ब्राउन के घर के आंतरिक दृश्य रॉबर्ट आर. ब्लैकर हॉउस (Robert R. Blacker House) में फ़िल्माया गया जबकि बाह्य दृश्य के लिए गैम्बल हाउस चुना गया। ट्विन पाइंस मॉल और बाद में लोन पाइन मॉल (1985 से) के बाह्य दृश्य कैलिफोर्निया के सिटी ऑफ इंडस्ट्री में प्युंटे हिल्स मॉल में फ़िल्माए गए। बाह्य दृश्य और साथ ही हिल वैली हाई स्कूल के “एन्चैन्टमेंट अंडर द सी” नृत्य वाले दो दृश्य कैलिफोर्निया के वीटियर (Whittier) स्थित विटियर हाई स्कूल में फ़िल्माए गए। 50 के दशक वाले बेनीज़ के घर के बाहर के दृश्य कैलिफोर्निया के साउथ पासाडेना स्थित बस्नेल ऐवेन्यू पर फ़िल्माए गए।

100 दिनों के बाद 20 अप्रैल 1985 को फ़िल्म की शूटिंग पूरी हुई और फ़िल्म की तिथि मई से बढ़कर अगस्त हो गई। लेकिन अत्यंत सकारात्मक जांच स्क्रीनिंग (फ्रैंक मार्शल ले कहा, “ऐसा प्रिव्यू मैंने कभी नहीं देखा था, दर्शक की भीड़ छत तक पहुंच गई थी”) के बाद शीनबर्ग ने फ़िल्म के प्रदर्शन की तारीख 3 जुलाई तय की फ़िल्म इस तारीख को प्रदर्शित हो जाए. इसके लिए दो सम्पादक आर्थर स्मिट (Arthur Schmidt) और हैरी केरैमिडास (Harry Keramidas) को फ़िल्म पर लगाया गया जबकि कई ध्वनि सम्पादक फ़िल्म पर 24 घंटे की पालियों में काम करते रहे। 8 मिनट के वे दृश्य काटे गए जिनमें शामिल थे परीक्षा के दौरान मार्टी का अपनी मां को नकल करते देखना, लॉरेन को बचाने से पहले जॉर्ज का टेलीफ़ोन बूथ में देर कर देना और मार्टी का डार्थ वेडर का स्वांग करना। ज़ेमेकिस ने जॉनी बी. गूडी वाला दृश्य लगभग काट ही डाला था क्योंकि उसे लगा कि यह कहानी के अनुरूप नहीं है, लेकिन प्रिव्यू के दर्शकों ने इसे पसंद किया था इसलिए इसे रख लिया गया। औद्योगिक प्रकाश और जादू ने फ़िल्म के 32 प्रभावकारी दृश्यों का निर्माण किया था जिनसे ज़ेमेकिस और गेल फ़िल्म पूरी होने की तिथि के 1 सप्ताह पहले तक संतुष्ट नहीं हो पाए.

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