Ponad dwadzieścia lat minęło, odkąd Sarah Connor zapobiegła Dniowi Sądu, zmieniła przyszłość i odwróciła przeznaczenie rodzaju ludzkiego. Dani Ramos (Natalia Reyes) wiedzie proste życie w Mexico City u boku swego brata (Diego Boneta) i ojca, gdy niezwykle zaawansowany i śmiertelnie niebezpieczny nowy Terminator – Rev-9 (Gabriel Luna) – wyrusza w podróż w czasie, by ją odnaleźć i zgładzić. Aby przeżyć, Dani musi połączyć siły z dwiema wojowniczkami: Grace (Mackenzie Davis), zmodyfikowanym superżołnierzem z przyszłości i zaprawioną w bojach Sarą Connor (Linda Hamilton). Podczas gdy Rev-9 bez litości niszczy wszystkich i wszystko, co stanie mu na drodze w pościgu za Dani, trójka bohaterek odkrywa, że ich ostatnią i jedyną nadzieją jest T-800 (Arnold Schwarzenegger) z przeszłości Sary.

Postęp technologiczny idzie naprzód w niesamowitym tempie, czyniąc życie ludzi łatwiejszym. Nikt już nie jest w stanie wyobrazić sobie codziennego funkcjonowania bez użycia nowoczesnych urządzeń. Ludzkość nawet nie podejrzewa, że za owoce technologicznego rozwoju w przyszłości będą musieli zapłacić bardzo wysoką cenę. W niedalekiej przyszłości wybuchła brutalna wojna między ludźmi i robotami. Siły oporu są gotowe na wszystko, żeby pokonać sztuczną inteligencję. Dokonanie tego okazuje się jednak niebywale trudne, gdyż przeciwnik każdego dnia staje się coraz potężniejszy. Uratowanie ludzkości przed zagładą wymaga cofnięcia się w czasie tak, aby powstrzymać rozwój technologiczny jeszcze przed tym, jak wymknął się on spod kontroli.