10 ans ont passé depuis que John Connor (Stahl) a contribué à sauver l'Humanité de la destruction totale lors du "Jugement Dernier". Connor qui a maintenant 25 ans, vit "en marge de la société". Répertorié nulle part, il n'a aucune chance d'être filé par Skynet, le réseau électronique ultra performant des machines qui a tenté autrefois de l'éliminer et de déclarer la guerre à l'Humanité. Jusqu'à ce que sorte des limbes du futur T-X (Loken), la cyborg tueuse la plus performante jamais imaginée par Skynet. Elle a été expédiée dans le passé afin de terminer le travail laissé inachevé par son prédécesseur le T- 1000. Cette créature est aussi impitoyable que son apparence humaine est parfaite.

Désormais, la seule chance de survie pour Connor est Terminator (Schwarzenegger), son précédent mystérieux assassin. Ensemble, ils devront triompher de la supériorité technologique de T-X et contrer la menace du " Jugement Dernier" qui pèse sur eux... ou bien subir l'apocalypse et l'anéantissement de notre civilisation.