Dix ans ont passé depuis "Le Jugement dernier". Désormais âgé de 22 ans, John Connor vit dans l'ombre, sans foyer, sans travail, sans identité. Mais les machines de Skynet parviennent à retrouver sa trace. Ils envoient alors vers le passé la T-X, une androïde nouvelle génération quasi-invulnérable, pour éliminer le futur leader de la résistance humaine mais également Kate Brewster, une jeune vétérinaire. Un autre Terminator, le T-101, est venu protéger la vie de John Connor. Ensemble, l'homme et la machine vont mener une lutte acharnée contre la T-X : de l'issue de ce combat dépendra le futur de l'humanité...

A Los Angeles en 1984, un Terminator, cyborg surgi du futur, a pour mission d'exécuter Sarah Connor, une jeune femme dont l'enfant à naître doit sauver l'humanité. Kyle Reese, un résistant humain, débarque lui aussi pour combattre le robot, et aider la jeune femme