Ha pasado ya una década desde que John Connor ayudara a prevenir el Juicio Final y salvar así a la Humanidad de una destrucción masiva. Ahora, a sus 25 años y con su madre Sarah fallecida, Connor vive en “fuera de juego”: no tiene hogar, tarjetas de crédito, teléfono móvil ni trabajo fijo; vive como una sombra, sin que exista ninguna prueba de su existencia. Hasta que procedente de las sombras del futuro aparece en escena la T-X, la máquina de matar más sofisticada de Skynet, enviada de regreso a través del tiempo para terminar el trabajo inacabado, lo que pone en evidencia el hecho de que el día del juicio sólo había sido pospuesto. La resistencia vuelve a enviar a un nuevo Terminator para protegerle a él y a Katherine Brewster, su futura mujer, pero esta vez en vez de huir intentarán evitar que Skynet se haga con el control y provoqué el holocausto nuclear...