Deset godina nakon posljednjeg susreta s Terminatorom, John Connor (Nick Stahl) živi kao lutalica kako ga strojevi ne bi pronašli.
Na žalost, Skynet šalje novog, usavršenog i moćnijeg terminatora T-X-a (Kristanna Loken) u prošlost kako bi pronašao i eliminirao Johna. Istovremeno, ljudi u prošlost šalju terminatora T-101 (Arnold Schwarzenegger) koji bi trebao zaštiti Johna, no T-101 je zastarjeli model te u borbi s T-X-om nema prevelike šanse. Skynet preuzima kontrolu nad civilnim i vojnim kompjuterima te tako zemlju ostavlja u milost strojevima koji polako preuzimaju kontrolu. Istovremeno, John upoznaje svoju buduću ženu Kate Brewster (Claire Danes), čiji je otac general zračnih snaga SAD-a. Uskoro izbija nuklearni rat i borba protiv strojeva otpočinje...