Hơn mười năm đã trôi qua kể từ khi John Connor - anh hùng cứu lấy loài người khỏi bàn tay hủy diệt của Skynet. John, giờ đã 25 tuổi, sống trong sự tăm tối của bí mật, điều đó khiến cho việc xác nhận sự tồn tại của anh trở nên khó khăn. Skynet, tập đoàn máy tính tàn ác, vẫn đang tìm cách loại bỏ anh để đảm bảo tương lai bí hiểm của mình. Nhưng giờ đây, từ tương lai, một cỗ máy mới - T-X (Kristanna Loken) - đã được gửi đến với nhiệm vụ tiêu diệt John. T-X không chỉ mạnh mẽ vượt xa so với T-1000, máy giết người cyborg hiện đại nhất từ trước đến nay, mà còn đẹp đẽ như một con người. Điều này khiến cho việc đối mặt với cỗ máy tàn bạo này trở nên khó khăn hơn bao giờ hết đối với Connor. Những hy vọng cuối cùng để sống sót trong trận chiến không còn ngoài tay Connor nữa, mà chỉ có thể nằm trong tay Kẻ Hủy Diệt.