Прошло десять лет после того, как Джон Коннор помог предотвратить Судный День. Теперь ему 25, он живет в постоянном движении, скрываясь от Skynet - сети машин, стремящихся уничтожить человечество. Без дома, работы и следа в системах, Коннор неуязвим для технологий врага. Но мирное существование нарушается появлением T-X - нового Терминатора, самого совершенного киборга-убийцы Skynet. Отправленная из будущего, она должна завершить неудачную миссию своего предшественника и устранить Коннора.
В поисках защиты Джон встречает старого врага в новом обличье - T-850, который теперь на его стороне. Вместе они пытаются остановить T-X, обладающую способностью копировать человеческие формы и технологии. В погоне за выживанием Коннор и Терминатор обнаруживают, что T-X уже похитила Кейт Брюстер - ключевую фигуру будущего сопротивления.
Конфликт достигает апогея в битве между двумя киборгами, где каждый использует свои уникальные способности. Джон осознаёт, что только его действия могут предотвратить неизбежное восстание машин и новый Судный День. С каждой минутой ставки растут - будущее человечества висит на волоске.
