Ha pasado una década desde que John Connor -Nick Stahl- ayudara a evitar el "día del juicio final" y salvara a la humanidad de la destrucción. En la actualidad John tiene 25 años y vive sin paradero fijo, sin tarjetas de crédito, teléfono móvil ni trabajo. Ninguna prueba de su existencia. Así evita ser rastreado por Skynet -la sofisticada corporación de máquinas que una vez intentaron acabar con su vida-. Pero ahora, de las sombras de futuro, aparece el T-X (Kristanna Loken), la máquina destructora cyborg más desarrollada de Skynet hasta ese momento. Enviada atrás en el tiempo para completar el trabajo no finalizado de su predecesor, el T-1000, esta máquina es tan implacable como bello su aspecto humano. Ahora la única esperanza de sobrevivir para Connnor es Terminator.
