从2029年“审判日”后人类与机器决战的末世未来开始，人类反抗军领袖约翰·康纳（杰森·克拉科 Jason Clarke 饰）将忠实部下凯尔·里斯（杰·科特尼 Jai Courtney 饰）送回1984年，保护自己的亲生母亲莎拉·康纳（艾米莉亚·克拉克 Emilia Clarke 饰）不被终结者杀害。凯尔却首先遭遇了液态金属终结者T-1000（李秉宪 Byeng-hun Lee 饰）的追杀，被莎拉救下后，凯尔发现终结者T-800（阿诺·施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger 饰）成为莎拉的“养父”，而眼前的世界一切与预计中完全不同，一场关乎人类未来的“人机”大战正式上演……