Στο κοντινό μέλλον άνθρωποι και μηχανές βρίσκονται σε διαρκή πόλεμο, μέχρι που το 2029, η νίκη των ανθρώπων είναι σχεδόν βέβαιη, εξαιτίας του ηρωισμού του ηγέτη μιας ομάδας επαναστατών, τον Τζον Κόνορ. Για να αποφύγουν την ήττα οι μηχανές στέλνουν πίσω στο χρόνο έναν εξολοθρευτή για να δολοφονήσει τη μητέρα του Τζον, πριν καν τον γεννήσει.
Ένας μυστηριώδης άνδρας εμφυτεύει στην κοιλιά μίας κοπέλας μία χημική ουσία για να τη βγάλει από τη χώρα. Όταν αυτή διαρρέει στο σώμα της, η κοπέλα ανεξήγητα αναπτύσσει υπερφυσικές δυνάμεις.
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
Έτος 2018: η Ημέρα της Κρίσης είναι πια παρελθόν και ο στρατός των Εξολοθρευτών, καθοδηγούμενος από το δίκτυο Skynet, έχει τον πλήρη έλεγχο, σκοτώνοντας ή συλλαμβάνοντας ανθρώπους από τις ερημωμένες πολιτείες. Ο μοναδικός άνθρωπος που πίστευε στη Ημέρα της Κρίσης, ο Τζον Κόνορ (Κρίστιαν Μπέιλ), καλείται να αναλάβει τις ευθύνες του για τη σωτηρία του ανθρώπινου γένους. Κι ενώ μέχρι τώρα είχε ελπίδες ότι η ανθρωπότητα μπορεί να κερδίσει τον πόλεμο, ένα νέο στοιχείο κλονίζει την πίστη του: ένας άγνωστος από το παρελθόν, ο Μάρκους Ράιτ (Σαμ Γουόρθινγκτον), εμφανίζεται ξαφνικά, με μοναδική τελευταία ανάμνηση τη θανατική του καταδίκη. Ο Κόνορ θα πρέπει να αποφασίσει αν μπορεί να εμπιστευτεί τον Μάρκους. Αλλά καθώς το Skynet εφαρμόζει νέες μεθόδους για να κατατροπώσει την Αντίσταση, ο Κόνορ και ο Μάρκους θα πρέπει να υιοθετήσουν μια κοινή στάση για να εισχωρήσουν στο δίκτυο και να αντιμετωπίσουν κατά πρόσωπο τον εχθρό.
Οι επιστήμονες του Κέντρου Τεχνολογικής Εξέλιξης για την Επιβολή του Νόμου μόλις κατάφεραν να κατασκευάσουν τον SID 6.7: έναν οργανισμό εικονικής πραγματικότητας, «οπλισμένο» με τις ικανότητες περισσότερων από 150 serial killers! Όταν τελικά ο SID 6.7 ξεφεύγει από τον έλεγχο των δημιουργών του σπέρνοντας τον τρόμο και τον θάνατο, ο Πάρκερ Μπαρνς (πρώην αστυνομικός που τώρα εκτίει ποινή φυλάκισης για την δολοφονία του serial killer που σκότωσε την σύζυγό του και το παιδί του) προσφέρεται εθελοντικά για να εντοπίσει τον SID και να τον βγάλει από την μέση...
O Pinhead ψάχνει σε παρελθόν, παρόν και μέλλον τον απόγονο του δημιουργού του Κύβου παζλ με στόχο να εδραιώσει τη θέση του στη Γη. Μαζί του ο θηλυκός δαίμονας που κρατούσε τα σκήπτρα της κόλασης μέχρι τον ερχομό του.
Ο μίνι πράκτορας Τζούνι εισχωρεί στο εικονικό περιβάλλον του Game Over, ενός νέου video game που σχεδίασε ένας σατανικός κατασκευαστής, προκειμένου να σώσει την εγκλωβισμένη αδελφή του Κάρμεν.
Κατά το έτος 2074 η εταιρεία Pinwheel δημιουργεί ένα «σχεδόν ανθρώπινο» cyborg την Casella Reese, που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να γοητεύσει / αποπλανήσει με τον τρόπο της τον αρχηγό μιας ανταγωνιστικής εταιρείας και, στη συνέχεια να αυτο-καταστραφεί και να τον σκοτώσει. Τα πράγματα πηγαίνουν στραβά, όταν αρχίζει να έχει αισθήματα για έναν άνθρωπο τον Colton Ricks, γνωστός και ως Colt 45 ο οποίος εργάζεται για την Pinwheel ως εκπαιδευτής πολεμικών τεχνών. Μαζί του, καθώς και με τη βοήθεια ενός επαναστάτη δραπετεύουν και η Pinwheel πληρώνει εναν ψυχοπαθή κυνηγό cyborg για να την φέρει πίσω.