Deset let po zadnjem srečanju s Terminatorjem John Connor (Nick Stahl) živi kot potepuh, da ga stroji ne bi našli. Toda Skynet v preteklost pošlje novega, izpopolnjenega in še učinkovitejšega terminatorja po imenu T-X (Kristanna Loken), da bi Johna eliminiral. Istočasno ljudje v preteklost pošljejo terminatorja T-101 (Arnold Schwarzenegger), ki pa v boju s T-X-om nima pretiranih možnosti. Skynet prevzame nadzor na civilnimi in vojaškimi računalniki in s tem Zemljo prepušča na milost in nemilost strojem, ki počasi prevzemajo nadzor. Medtem John spozna svojo bodočo ženo Kate Brewster (Claire Danes), katere oče je poveljnik letalskih sil ZDA. Kmalu izbruhne jedrska vojna in boj proti strojem se začne.