ไคล์ รีส (ไจ คอร์ทนีย์) กองกำลังต่อต้านสงครามจักรกลได้ถูกส่งมาจากโลกอนาคต เพื่อช่วยเหลือ ซาราห์ คอนเนอร์ (เอมิเลีย คลาร์ก) ในวัยสาว แต่ปรากฎว่าเขาได้ถูกสลับมาในไทม์ไลน์อื่นของปีเดียวกัน ซึ่งค้นพบว่าวันสิ้นโลกได้ถูกเคลื่อนย้ายไปในอีกหกสิบปีข้างหน้านี้ การ์เดียน (อาร์โนลด์ ชวาร์เซเน็กเกอร์) คนเหล็กรุ่น T-800 ที่อ้างว่าเป็นผู้ดูแล ซาราห์ ได้วางแผนร่วมกันที่จะหาวิธีข้ามไปกำจัดสไกลเนทในชื่อใหม่ที่ถูกเรียกว่า เจนิซิส เอไอที่เรียนรู้ภูมิปัญญาของมนุษย์และกำลังจะทำลายตัวเองเพื่อสร้างเครื่องจักรสังหาร คนเหล็กรุ่น T-800 ตัวอื่นๆ ที่เป็นเครื่องมือให้พวกเขาเดินทางข้ามเวลาได้ส่ง ไคล์ และ ซาร่า มาถึงจุดศนย์กลางของเจนิซิส แล้วพวกเขาต้องหลบหนี จอหน์ (เจสัน คลาร์ก) ที่ถูกแทรกแซงจากนาโนเซลของฝ่ายเครื่องจักรกล