John Connors (Christian Bale) Schicksal im postapokalyptischen Jahr 2018 ist es, den Widerstand der Menschen gegen Skynet und seine Armee von Terminatoren anzuführen. Aber die Zukunft sieht für Connor anders aus als geplant: Marcus Wright (Sam Worthington) taucht plötzlich auf - ein Fremder, dessen letzte Erinnerung ist, dass er zum Tode verurteilt wurde. Connor muss entscheiden, ob Marcus aus der Zukunft entsandt worden ist oder aus der Vergangenheit gerettet wurde. Als Skynet seinen finalen Angriff vorbereitet, begeben sich Connor und Marcus auf eine Odyssee, die sie ins Innere der Organisation von Skynet führt, wo sie das schreckliche Geheimnis hinter der möglichen Vernichtung der Menschheit aufdecken.