天網(wǎng)在獲得自主意識后發(fā)動全球屠殺，人類領(lǐng)袖約翰·康納（杰森·克拉克飾）在抵抗戰(zhàn)爭中派遣戰(zhàn)士凱爾·里斯（杰·科特尼飾）穿越至1984年，保護自己的母親莎拉（艾米莉亞·克拉克飾）免遭被派回的終結(jié)者獵殺。凱爾落地即遭遇液態(tài)金屬終結(jié)者T-1000（李炳憲飾）追殺，而年邁的賽博格"老爹"（阿諾·施瓦辛格飾）與攜帶反終結(jié)者裝備長大的莎拉聯(lián)手擊潰了初代T-800。三人發(fā)現(xiàn)時空悖論導致歷史發(fā)生偏移后，利用時間機器核心裝置重啟坐標，攜帶關(guān)鍵數(shù)據(jù)穿越至2017年圣何塞。在摧毀天網(wǎng)核心研發(fā)設施的過程中，凱爾通過量子糾纏效應獲得未來記憶殘片，最終與莎拉成功引爆實驗室阻止了天網(wǎng)覺醒。行動觸發(fā)的時間震蕩形成全新平行時空，凱爾在臨終前通過基因檢測確認自己正是約翰的生身父親。