2003年、ひとりの死刑囚が献体の書類にサインした。彼の名は、マーカス・ライト（サム・ワーシントン）。献体先は、サイバーダイン社だった。2018年。「審判の日」の核戦争を経て荒廃した世界は、サイバーダイン社が開発したスカイネットに支配されようとしていた。スカイネットは、人工知能に目覚めたコンピューター・ネットワークである。生き残った人類は抵抗軍を組織し、マシーンとの最後の戦いに備えていた。抵抗軍のリーダーであるジョン・コナー（クリスチャン・ベイル）は、「世界はまだ変えられる」と人類の決起をラジオ放送で孤独に促していた。サラ・コナーの息子という運命を背負う彼は、やがて自分の父親となるカイル・リース（アントン・イェルチン）の命をスカイネットが狙っていることを知り、彼を探し始める。
