時間設定在2018年，進入而立之年的約漢康納(克里斯丁貝爾)，率領倖存的人類繼續抵抗機械人大軍。然而約翰康納從小到大深信不疑的未來視野將因神秘人物馬可斯萊特(山姆華盛頓)出現而動搖，這個陌生人的最後記憶是身處於死囚牢籠中。康納必須判斷出馬可斯究竟是從未來派來的刺客，還是從過去被拯救出來的平凡人。為了找到答案，兩人一起潛入了天網衛星的操作中心，挖掘潛藏在人類毀滅危機背後的驚人秘密。