Akcja filmu rozgrywa się po Dniu Sądu i opanowaniu Ziemi przez maszyny. John Connor - przywódca ruchu oporu - musi przechytrzyć i pokonać Skynet, aby ocalić ludzkość przed eksterminacją. Connor zbiera w podziemiu grupę rebeliantów i razem szykują się do ostatecznej bitwy. Jednak okazuje się, że aby ocalić przyszłość - John musi uratować swojego ojca, którym jest Kyle Reese. Jednak najbardziej szokującego odkrycia dokonuje, gdy na miejsce przybywa tajemniczy samotnik z przeszłości Marcus Wright i stawia Connora przed niezwykle trudnym wyborem, który prowadzi bohaterów w samo serce wroga i decyduje o losie całej ludzkości.