Sono trascorsi una decina d'anni, da quando John Connor (NICK STAHL) ha aiutato ad evitare il Giorno del Giudizio salvando l'umanità dalla distruzione totale. Connor, che ora ha 25 anni, vive "alla giornata": senza casa, senza carte di credito, senza cellulare e senza lavoro. Non ci sono tracce della sua esistenza in alcun documento. Non c'è modo che sia rintracciato per mezzo di Skynet - l'ipertecnologica rete di macchine che una volta hanno tentato di ucciderlo per muovere guerra all'umanità. Fino al giorno in cui dalle nebbie indistinte del futuro fa il suo arrivo T-X (KRISTANNA LOKEN), il killer cyborg di Skynet più sofisticato che si sia mai stato visto. Mandata indietro nel tempo per completare il compito lasciato a metà dal suo predecessore, T-1000, questa macchina è tanto spietata quando bella nelle sue sembianze umane. Adesso l'unica speranza di sopravvivenza per Connor è il Terminator (ARNOLD SCHWARZENEGGER), il suo misterioso ex assassino. Insieme devono trionfare su T-X, tecnologicamente più forte, e prevenire la minaccia incombente del Giorno del Giudizio... oppure soggiacere all'apocalisse e alla fine della civiltà come la intendiamo noi.