ซาร่าห์ คอนเนอร์กับจอห์น ลูกชายวัยรุ่น ยังคงหนีการตามล่าของหุ่นยนต์สังหารจากอนาคต พวกเขาต้องปรับตัวในโลกใหม่หลังเหตุการณ์ในภาคสอง ขณะเดียวกันก็ต้องร่วมมือกับคาเมรอน หุ่นยนต์สาวลึกลับที่ถูกส่งมาปกป้องพวกเขา เส้นทางของพวกเขาพัวพันกับองค์กรลับและเทคโนโลยีที่อาจเปลี่ยนชะตากรรมของมนุษยชาติ การต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอดและเปลี่ยนแปลงอนาคตจึงเริ่มต้นขึ้น
