Los Angeles, 2004. Dieci anni dopo la distruzione della Cyberdyne Systems, John Connor, vive senza una casa, un telefono, documenti di identità, privo di un fisso lavoro. Sua madre, Sarah, è morta di leucemia poco tempo dopo l'atteso 1997, in cui non è scoppiato l'olocausto nucleare che si attendeva a causa degli eventi narrati nei film precedenti. Ma qualcosa di strano, negli ultimi giorni, sta succedendo per il mondo: i servizi segreti americani stanno ultimando le modifiche finali sul supercomputer Skynet, ma inaspettatamente è stata riscontrata l'esistenza di un virus informatico che sta mettendo fuori uso i computer, gli armamenti, le comunicazioni ad ogni livello. A sorpresa, dal futuro, giungono due nuovi cyborg. Il T-850, esteriormente identico al T-800 incaricato di proteggerlo nel 1994 ma leggermente più avanzato, ha il compito di proteggere il ventenne John, mentre l'altro, un cyborg dalle fattezze femminili, una Terminatrix, di un modello ultramoderno, ha ricevuto da Skynet l'incarico di uccidere i suoi futuri luogotenenti, poiché in questo periodo John risulta irreperibile.
