Події починаються у 2003 році. У камеру до засудженого до смерті ув'язненого Маркуса Райта (Сем Вортінгтон) приходить доктор Серена Коган (Хелен Бонем Карнтер). Вона пропонує Маркусу віддати своє тіло для медичних експериментів. Йому вже все одно, і він погоджується. За рік розумний комп'ютер SkyNet ініціював третю світову війну, внаслідок якої загинула більша частина людства.
У 2018 році триває війна між людьми та розумними кіборгами. Маркус приходить до тями і розуміє, що він чомусь живий. Не розуміючи, що відбувається, він починає рух у бік Лос-Анджелеса, який вже давно зруйнований і є одним із майданчиків, на якому люди намагаються вижити в боротьбі з термінаторами. Один із кіборгів мало не вбив необережного Маркуса, але того врятував молодий Кайл Рівз (Антон Єльчин). Хлопчик разом зі своєю німою подругою Зіркою (Джадаграйс Беррі) вже давно виживає в постапокаліптичній пустелі. Він вводить "новачка" в курс справи, розповідає йому, що люди створили Опір, одним із лідерів є легендарний Джон Коннор (Крістіан Бейл). Маркус вирішує будь-що-будь знайти Джона. Ось тільки як він до нього поставиться, враховуючи його дивне минуле?