จอห์น คอนเนอร์ต้องเผชิญหน้ากับหุ่นสังหารรุ่นใหม่สุดแกร่งจากอนาคต ที่แข็งแกร่งและชาญฉลาดกว่าเดิมหลายเท่า ขณะที่เขาพยายามหลบหนีและหาทางหยุดยั้ง "เทอร์มิเนเตอร์หญิง" ผู้ไร้ปรานีซึ่งถูกส่งมาฆ่าเขาและผู้นำกบฏในอนาคต คอนเนอร์ต้องร่วมมือกับเทอร์มิเนเตอร์รุ่นเก่าที่กลับมาช่วยเหลืออีกครั้ง เพื่อปกป้องชะตากรรมของมนุษยชาติที่กำลังจะถูกทำลายล้างจากระบบสกายเน็ตที่ตื่นขึ้นมาครองโลก