En un futuro donde la guerra entre humanos y máquinas está a la vuelta de la esquina, John Connor ha logrado mantenerse en la sombra, sobreviviendo lejos de la atención del mundo y de la amenaza de Skynet. Después de haber liderado la resistencia en su infancia, la vida de John se ha vuelto un caos, con pesadillas recurrentes que lo atormentan. Sin embargo, la fragilidad de su paz se desmorona cuando, de repente, una nueva y letal máquina es enviada desde el futuro: una Terminator del modelo T-X, diseñada para eliminar a los líderes de la resistencia antes de que nazcan.
Para contrarrestar esta amenaza, se vuelve a enviar a un viejo conocido, el T-800, que ahora tiene la misión de proteger a John y a Kate Brewster, una mujer cuya vida se entrelazará con la de él en la lucha por la sobrevivencia. En un frenético juego del gato y el ratón, el T-X desata toda su furia sobre ellos, mientras John y Kate intentan descifrar un futuro que parece inevitable.
A medida que los tres se enfrentan a un destino aterrador, revelan secretos sobre el futuro de la humanidad y del mismo Skynet. Así comienza una carrera contra el tiempo, donde el peso del futuro recae sobre los hombros de un hombre que debe redescubrir su propósito en la lucha por la humanidad. La batalla final no solo será por sus vidas, sino por el futuro que ellos elijan construir. ¡La acción, los giros y el drama aumentan a medida que la cuenta atrás hacia el apocalipsis se acelera!