Η πλοκή της ταινίας τοποθετείται χρονικά στο 1995, έντεκα χρόνια μετά τα γεγονότα της πρώτης ταινίας. Ο Τζον Κόνορ, σε ηλικία έντεκα ετών, ζει με τους κηδεμόνες του στο Λος Άντζελες. Η μητέρα του Σάρα Κόνορ, προετοίμαζε τον Τζον ώστε να εκπληρώσει το μελλοντικό του καθήκον. Συνελήφθη ωστόσο, μετά από απόπειρά της να βομβαρδίσει ένα εργοστάσιο με υπολογιστές και στη συνέχεια μεταφέρθηκε σε ψυχιατρική κλινική. Μετά την πρώτη, ανεπιτυχή απόπειρα του υπερυπολογιστή Skynet να εξοντώσει την Σάρα Κόνορ, στέλνει πίσω στο χρόνο έναν νέο, ακόμα πιο εξελιγμένο, σάιμποργκ εξολοθρευτή, τύπου Τ-1000, προκειμένου να εξοντώσει αυτήν τη φορά, τον ίδιο τον Τζον Κόνορ. Παράλληλα, ο μελλοντικός Τζον Κόνορ, στέλνει έναν επαναπρογραμματισμένο εξολοθρευτή τύπου Τ-800, όμοιο με αυτόν που καταδίωκε την Σάρα Κόνορ στην πρώτη ταινία, αυτήν την φορά για να προστατεύσει τον ίδιο (ακόμη σε νεαρή ηλικία) και την μητέρα του.
Τρεις παιδικοί φίλοι, ο Σον, ο Ντέιβ και ο Τζίμι, ξαναβρίσκονται έπειτα από πολλά χρόνια με αφορμή την δολοφονία της κόρης του τελευταίου. Καθώς η έρευνα για την ανακάλυψη του δολοφόνου βρίσκεται σε εξέλιξη, σκοτεινές στιγμές από το παρελθόν τους αρχίζουν να ξετυλίγονται γύρω από τη φιλία, την οικογένεια και τη χαμένη αθωότητα των τριών ανδρών. Η μια ιστορία αρχίζει να συνυφαίνεται με την άλλη, και τα τρομερά γεγονότα που στιγμάτισαν την παιδική τους ηλικία αρχίζουν να βγαίνουν στην επιφάνεια με τέτοια ορμή, που απειλεί να συμπαρασύρει τους πάντες και τα πάντα...
Ο πράκτορας του FBI Σον Άρτσερ προσπαθεί να εντοπίσει ένα βιολογικό όπλο που έχει τοποθετήσει κάπου στο Λος Άντζελες ο τρομοκράτης Κάστορ Τρόι, τον οποίο προσπαθεί χρόνια να συλλάβει ως υπεύθυνο για τον θάνατο του παιδιού του. Το πάθος του να πετύχει τον στόχο τον εξωθεί στα άκρα: με μια χειρουργική επέμβαση «δανείζεται» κυριολεκτικά το πρόσωπο του αντιπάλου του, ώστε να διεισδύσει στη συμμορία του και να τον διαλύσει. Τα πράγματα όμως γίνονται πιο πολύπλοκα όταν και ο Τρόι κάνει ακριβώς το ίδιο. Έτσι, ο θύτης γίνεται θύμα και παλεύει για να αποδείξει την ταυτότητά του και να σώσει την ίδια του την οικογένεια.
Δέκα χρόνια έχουν περάσει από τότε που ο Τζον Κόνορ απέτρεψε τη «Μέρα της Κρίσης». Οι μηχανές δεν φαίνεται να μπορούν να τον εντοπίσουν, ως τη στιγμή που, από τα σκοτάδια του μέλλοντος θα ξεπηδήσει η Τ-Χ, η πιο εξελιγμένη φονική Μηχανή. Μοναδική ελπίδα όλων είναι ο Τ-800, ο μυστηριώδης Εξολοθρευτής, που θα αναλάβει να προστατεύσει τον Τζον, ενώ η Εξέγερση των Μηχανών είναι έτοιμη να ξεσπάσει