미래, 인류와 기계의 전쟁은 계속 되는 가운데 스카이넷은 인류 저항군 사령관 존 코너를 없애기 위해 액체 금속형 로봇인 T-1000(로버트 패트릭)을 과거의 어린 존 코너에게로 보낸다. 형태의 변신과 자가 치유까지 가능한 T-1000에 대항하고 존 코너를 지키기 위해 인류 저항군은 T-101(아놀드 슈왈제네거)을 과거로 급파한다. 미래의 인류 운명을 쥔 어린 존 코너, 그를 구해내지 않으면 인류의 미래는 없다. 반드시 제거해야 하는 스카이넷의 T-1000은 거침없이 존 코너 일행을 위협하며 숨가쁜 추격을 시작하는데...

10여 년 전 미래로부터 파견된 강력한 T-1000의 살해 위협에서 벗어난 미래의 인류저항군 지도자 존 코너는 엄마인 사라 코너가 죽은 뒤 집과 신용카드, 핸드폰, 직업 등 모든 것을 버리고 은둔의 길을 택해 다가올 위협에 준비하며 홀로 살아가고 있다. 자신에 대한 모든 기록을 지워버리고 사는 것만이 스카이넷의 추적을 피하기 위한 유일한 방법이었기 때문. 기계들의 반란을 이끌어 인류를 멸망시키려 했던 고도로 발달된 네트워크 스카이넷의 목표는 미래 인간들의 지도자가 될 존 코너가 성장하기 전에 그를 암살해 기계들이 세상을 지배하는 날을 맞이하는 것인데...