À Los Angeles en 1984, un Terminator, cyborg surgi du futur, a pour mission d'exécuter Sarah Connor, une jeune femme dont l'enfant à naître doit sauver l'humanité. Kyle Reese, un résistant humain, débarque lui aussi pour combattre le robot, et aider la jeune femme…

10 ans ont passé depuis « Le Jugement dernier ». Désormais âgé de 22 ans, John Connor vit dans l'ombre, sans foyer, sans travail, sans identité. Mais les machines de Skynet parviennent à retrouver sa trace. Ils envoient alors vers le passé la T-X, une androïde nouvelle génération quasi-invulnérable, pour éliminer le futur leader de la résistance humaine mais également Kate Brewster, une jeune vétérinaire. Un autre Terminator, le T-101, est venu protéger la vie de John Connor. Ensemble, l'homme et la machine vont mener une lutte acharnée contre la T-X : de l'issue de ce combat dépendra le futur de l'humanité…

En 2029, après leur échec pour éliminer Sarah Connor, les robots de Skynet programment un nouveau Terminator, le T‐1000, pour retourner dans le passé et éliminer son fils John Connor, futur leader de la résistance humaine. Ce dernier programme un autre cyborg, le T‐800, et l’envoie également en 1995, pour le protéger. Une seule question déterminera le sort de l’humanité : laquelle des deux machines trouvera John la première ?