物語は『ターミネーター2』から10年後、ターミネーターが帰ってきた。この時、ジョン・コナー（ニック・スタール）は22歳で、母親が亡くなった後、人知れず暮らしており、来たるべき運命に直面することに消極的でした。しかし運命は二度の失敗を経て、彼を追い詰めるためにさらに進化したTXターミネーター（クリスタナ・ローケン）を送り込み、人間もまたT-800を改良したターミネーターT-850を送り返した。アーノルド・シュワルツェネッガー）がジョンを守る。ジョンは偶然、幼なじみの獣医ケイト・ブリュースター（クレア・デインズ）と出会うが、ケイトの父親は米軍「スカイネット」のトップであり、彼女自身も反乱軍の副司令官となり、当然テキサス州の攻撃対象となる。 。 T-850の保護のもと、二人は逃亡を開始した。同時に、ウイルスが米国のコンピュータ システムに侵入し、人類は「スカイネット」を起動する準備をすることもできず、「スカイネット」が米国の軍事防衛システムを乗っ取れば、人類は最初に滅ぼされることになります。すでに起こってしまった未来に直面して、ジョン・コナーとケイト・ブリュースターは、T-850の助けを借りて、再び人類の運命を変えようと立ち上がって抵抗することを決意した。