Es el año 2018.
El Juicio Final ya ha llegado y a su paso ha arrasado con la civilización moderna. Un ejército de Terminators deambula por el paisaje post-apocalíptico, capturando o matando a los humanos que se esconden en las desoladas ciudades y desiertos. Pequeños grupos de supervivientes se han organizado y han formado la Resistencia, se ocultan en búnkeres bajo tierra y cuando tienen ocasión, atacan a la fuerza enemiga. Una fuerza que los supera ampliamente en número.
Quien controla a los Terminators es la red de inteligencia artificial Skynet, que 14 años antes cobró conciencia propia y en un abrir y cerrar de ojos se volvió contra sus creadores, desatando la aniquilación nuclear en un mundo completamente ajeno a lo que estaba ocurriendo.
Sólo un hombre supo que el Juicio Final estaba por llegar. Un hombre cuyo destino siempre ha estado entrelazado con el destino de la existencia humana: John Connor (Christian Bale).
Ahora el mundo está al borde de ese futuro del que Connor ha sido prevenido durante toda su vida. Pero algo completamente nuevo ha sacudido su fe en que la humanidad pueda tener alguna oportunidad de ganar esta guerra. La aparición de Marcus Wright (Sam Worthington), un extranjero que viene del pasado y cuyo último recuerdo, antes de despertarse en este extraño nuevo mundo, es haber estado en el pasillo de la muerte.
Connor debe decidir si Marcus es digno de confianza. Y a la vez que Skynet pone en marcha nuevas estrategias para terminar de una vez y para siempre con la Resistencia, Connor y Marcus deben dejar de lado sus diferencias para poder defenderse del ataque e infiltrar a Skynet para conocer al enemigo frente a frente.