Skynet tiếp tục gửi T-X để tiêu diệt John Connor và vợ anh, Kate Brewster. Phe con người cử Terminator CSM-101 trở về bảo vệ họ. John và Kate phát hiện Skynet sắp chiếm quyền kiểm soát hệ thống quân đội Mỹ và cố gắng cảnh báo mọi người, nhưng bị T-X truy sát. Trong khi đó, Skynet khởi động chiến tranh hạt nhân, mở màn cho cuộc chiến chống máy móc. Liệu John, Kate và Terminator lỗi thời có thể ngăn chặn thảm họa?