Året er 2035, og bare én prosent av jordas befolkning har overlevd et dødelig virus som herjet i 1996. James Cole blir overtalt til å reise tilbake til 1996 for å samle informasjon om hvordan epidemien oppsto, slik at man kan utvikle en vaksine. Ved en feiltakelse blir han imidlertid sendt til 1990, hvor han blir arrestert og sperret inne på et sinnssykehus. Der møter han psykiateren Kathryn Railly og Jeffrey Goines, sønnen til en berømt vitenskapsmann og virusekspert, som prøver å hjelpe ham.

Ray Ferrier er en fraskilt havnearbeider og ikke den beste far i verden. Kort tid etter at hans eks-kone og hennes nye ektemann leverer deres tenåringsønn og unge datter for et sjeldent helgbesøk, kommer et merkelig og kraftig uvær over dem.

"Terminator Salvation" er satt i Postapokalyptiske 2018, hvor John Connor er mannen hvis skjebne er å lede menneskenes motstand mot Skynet og dets hær av Terminatorer. Men den fremtiden Connor ble oppdratt til å tro på er delvis forandret av Marcus Wright. En fremmed som har dødscellen som sitt siste minne. Connor må avgjøre hvorvidt Marcus er sendt fra fremtiden eller reddet fra fortiden. Når Skynet forbereder sitt siste angrep setter Connor og Marcus ut på en reise som tar dem til kjernen av Skynets operasjoner. Her oppdager de den skremmende hemmeligheten bak den mulige utslettelsen av menneskeheten.