天网拥有独立意识后，对创造它的人类展开血腥屠杀。此后的岁月，约翰·康纳（杰森·克拉科 Jason Clarke 饰）率领战友和天网的机器人大军进行着旷日持久的战争。在关键的一次战役过后，天网将终结者派往1984年的洛杉矶，企图杀害约翰的妈妈莎拉（艾米莉亚·克拉克 Emilia Clarke 饰）。而约翰则将自己最亲密的战友——同时也是他的生身父亲凯尔·里斯（杰·科特尼 Jai Courtney 饰）派往过去。凯尔刚刚抵达洛杉矶便遭到液态金属终结者T-1000（李秉宪 饰）的袭击。与此同时，“老爹”（阿诺·施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger 饰）则与莎拉联手干掉了终结者T-800（阿诺·施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger 饰）。　　似乎过去的事情悄然改变，凯尔则从时间旅行中的遭遇得到灵感，与莎拉穿越来至2017年，尝试阻止天网的诞生……

肯尼迪总统的遇刺让身为他贴身保镖的弗兰克（克林特·伊斯特伍德 Clint Eastwood 饰）陷入了自责的情绪中不能自拔。即使多年过去，但只要一想到此时，弗兰克总觉得是自己的失职和大意造成了这一悲剧。某一日，一个神秘的电话引起了他的警觉。打电话的男人名叫米奇（约翰·马尔科维奇 John Malkovich 饰），他告诉弗兰克，自己准备暗杀现任总统，并邀请弗兰克玩一个所谓的“游戏”，这个游戏的成败将直接影响总统的命运。　　往事重演，这一次，弗兰克决定无论如何都要保护总统的安全。这个米奇到底是谁？他这么做的目的何在？在一连串的疑问面前，一场激烈而又危险的追杀游戏逐渐展开。