1999年8月24日,《终结者2》的故事发生两年后。Sarah Connor (Lena Headey扮演) 和儿子John (Thomas Dekker扮演) 几经周折,终于在内布拉斯加州的小镇West Fork安顿下来。Sarah将自己的姓更改为Reese。为了掩人耳目,她甚至还打算与人谈婚论嫁。Sarah的未婚夫Daniels(Tim Guinee扮演)是个老实巴交的好人,对Sarah母子的
刺杀John的终结者Cromartie被Sarah打落的脑袋通过传送来到2007年,并发出信号启动了被人类视作废物丢弃的身体,重新接合在了一起。与此同时,Sarah为了伪造新身份带着Cameron四处奔波。Sarah从Cameron口中得知,自己将会死于癌症,Cameron正是为了帮助Sarah跳过死亡才带他们来到了2007年。
终结者Cromartie为了重获人类外貌利用生物学家Fleming后将其杀害。FBI开始参与调查近日发生的多起杀人事件。Sarah为查出天网的制造者拜访了Miles Dyson的遗孀,得知曾在赛博坦实习的Andy Goode有重大嫌疑。Andy正在用业余时间研制象棋机器人Turk。虽然不确定Turk是否会成为天网,Sarah仍然趁着Andy外出的时候纵火烧了他的屋子。