当保拉离开里约热内卢,前往亚马逊地区继续担任志愿医生的工作时,特托冲动地制定了一个计划,要跟随她,结果造成了混乱。。天网拥有独立意识后,对创造它的人类展开血腥屠杀。此后的岁月,约翰·康纳率领战友和天网的机器人大军进行着旷日持久的战争。在关键的一次战役过后,天网将终结者派往1984年的洛杉矶,企图杀害约翰的妈妈莎拉。而约翰则将自己最亲密的战友——同时也是他的生身父亲凯尔·里斯派往过去。凯尔刚刚抵达洛杉矶便遭到液态金属终结者T-1000的袭击。与此同时,“老爹”则与莎拉联手干掉了终结者T-800。
似乎过去的事情悄然改变,凯尔则从时间旅行中的遭遇得到灵感,与莎拉穿越来至2017年,尝试阻止天网的诞生……。