天網擁有獨立意識後，對創造它的人類展開血腥屠殺。此後的歲月，約翰·康納（傑森·克拉科Jason Clarke飾）率領戰友和天網的機器人大軍進行著曠日持久的戰爭。在關鍵的一次戰役過後，天網將終結者派往1984年的洛杉磯，企圖殺害約翰的媽媽莎拉（艾米莉亞·克拉克Emilia Clarke飾）。而約翰則將自己最親密的戰友——同時也是他的生身父親凱爾·里斯（傑·科特尼Jai Courtney飾）派往過去。凱爾剛剛抵達洛杉磯便遭到液態金屬終結者T-1000（李秉憲飾）的襲擊。與此同時，“老爹”（阿諾·施瓦辛格Arnold Schwarzenegger飾）則與莎拉聯手幹掉了終結者T-800（阿諾·施瓦辛格Arnold Schwarzenegger飾）。