Praėjo dešimt metų nuo įvykių, vaizduojamų pirmajame „Terminatoriuje“. Saros sūnui Džonui Konorui iškyla mirtinas pavojus – jis atsidūrė terminatoriaus žudiko taikinyje. Berniukas – žmonijos ateities garantija, tad kova su robotu tampa svarbiausiu amžiaus mūšiu dėl rytdienos. Perprogramuotas ir patobulintas Terminatorius stoja į mirtiną mūšį su robotu žudiku.
Veiksmas vyksta postapokaliptinėje ateityje, kai žmonija dėl Trečiojo pasaulinio karo padarinių buvo priversta pasislėpti po žeme ir jai gresia išnykimas dėl išteklių trūkumo. Atliekami keli eksperimentai, kurių metu kalinys tampa kelionės laiku objektu, tikintis, kad pavyks ištaisyti dabartinę žmonijos padėtį.
XX amžiaus pabaigoje žmonių populiaciją nuo žemės paviršiaus nušluoja mirtinas virusas. Išlikę keli procentai žmonijos priversti apsigyventi giliai po žeme. Nuteistasis Džeimsas Koulas sutinka dalyvauti eksperimentų serijoje mainais į amnestiją. Jis išsiunčiamas į praeitį, kad rastų žmones, atsakingus už paleistą virusą, ir gautų jo pavyzdį, pagal kurį galėtų sukurti priešnuodį. Įvykus klaidai jis atsiduria šešeriais metais anksčiau, nei planuota, ir dėl savo elgesio yra uždaromas į psichiatrijos ligoninę. Ten jis sutinka anarchistinių pažiūrų gyvūnų teisių gynėją Džefrį Goinsą. Šis bando padėti Džeimsui pabėgti iš ligoninės, tačiau bandymas nepavyksta. Koulas apsvaiginamas raminamaisiais ir prirakinamas prie lovos. Netrukus ligoninės personalas pastebi, kad Koulas dingo. Jis grįžta į savo laikus, bet netrukus vėl siunčiamas praeitin, kad surastų „dvylikos beždžionių armiją“ – pogrindinę grupuotę, tariamai paleidusią virusą, kuriai vadovauja Goinsas...
2019 metų Los Andželas. Jungtinėse Valstijose įsitvirtinęs totalinis režimas. Čia viešpatauja smurtas. Naujos eros televizija rengia žiaurų realybės šou su stipruoliais, kurie žemės drebėjimo sugriautuose Los Andželo rajonuose medžioja liaudies priešus ir kriminalinius nusikaltėlius. Tarp jų atsiduria ir drąsuolis Benas Ričardas, neteisingai apkaltintas žmogžudyste.
Apokaliptiniais 2018 m., John Connor yra žmogus, kuriam lemta vadovauti žmonėms, besipriešinantiems dirbtinio intelekto sistemai Skynet ir jos terminatorių armijai. Tačiau ateitis, kurią įsivaizduodamas užaugo Connor, yra pakeičiama Marcus Wright, netikėtai pasirodžiusio vyro, kurio paskutiniai prisiminimai yra iš mirties suolo. Connor privalo nuspręsti, ar Marcus atsiųstas iš ateities, ar išgelbėtas iš praeities. Skynet ruošiantis paskutinei atakai, Connor ir Marcus išsiruošia į odisėją kartu, kuri priveda juos prie Skynet veiksmų centro, ir jie sužino baisią paslaptį apie žmonijos pražūtį.