
ลอสแอนเจลิสในปี 2004 เป็นเมืองที่จอห์น คอนเนอร์เลือกใช้ชีวิตแบบไร้ร่องรอยหลังจากแม่ของเขาเสียชีวิต เขาไม่มีที่อยู่ถาวร ไม่มีโทรศัพท์ และทำงานแบบชั่วคราวเพื่อไม่ให้ถูกตามหาได้ แม้วันพิพากษาในปี 1997 จะไม่เกิดขึ้นตามที่คาดไว้ แต่จอห์นยังคงเชื่อว่าสงครามกับเครื่องจักรจะมาถึงในที่สุด สกายเน็ตส่งที-เอ็กซ์ ไซบอร์กรุ่นใหม่ที่มีทั้งโครงกระดูกเหล็กและผิวเหลวโลหะย้อนเวลากลับมาเพื่อสังหารพันธมิตรในอนาคตของเขา รวมถึงเคท บรูว์สเตอร์ ภรรยาในอนาคต
ที-850 ที่ถูกโปรแกรมใหม่ปรากฏตัวเพื่อปกป้องจอห์นและเคทขณะที่ที-เอ็กซ์ตามล่าพวกเขาในคลินิกสัตว์ที่เคททำงาน จอห์นและเคทต้องหลบหนีจากการไล่ล่าที่เต็มไปด้วยยานพาหนะที่ถูกควบคุมจากระยะไกล ที-เอ็กซ์สามารถควบคุมเครื่องจักรอื่นได้และมีอาวุธในตัวที่ทรงพลังกว่าเทอร์มิเนเตอร์รุ่นก่อน ที-850 เปิดเผยว่าวันพิพากษาถูกเลื่อนออกไปเท่านั้นและยังคงจะเกิดขึ้นในเร็ววันนี้
ทั้งสามคนเดินทางไปยังหลุมศพของซาราห์ คอนเนอร์เพื่อหาอาวุธที่ซ่อนไว้ ที-850 อธิบายว่าในอนาคตเขาเคยสังหารจอห์นก่อนจะถูกเคทจับและโปรแกรมใหม่ส่งกลับมาปกป้อง ขณะที่พ่อของเคทซึ่งเป็นนายพลกำลังดูแลการพัฒนาระบบสกายเน็ตที่ศูนย์วิจัยไซเบอร์ การไล่ล่าทวีความรุนแรงขึ้นเมื่อที-เอ็กซ์ตามมาไม่ยอมหยุด และทั้งคู่ต้องตัดสินใจว่าจะหยุดเครื่องจักรได้หรือไม่ก่อนที่สงครามนิวเคลียร์จะเริ่มต้น