《终结者2：审判日》发生的27年后，由于未来天网派来T-800成功杀死年幼的约翰，以致令未来产生变化，一个全新进化的液态金属终结者从未来派出，目的是追杀持有关键讯息的丹妮·拉莫斯、半生化人葛蕾丝和她的朋友。这使莎拉·康纳以及成功杀死约翰的T800终结者前来帮助她们一行人，以共同为了人类的未来而战。
未来的世界，人类已能轻松穿梭于星际之间，在太空中展开商业活动。“诺史莫”是在太空活动的众多星际商业运输船之一。一次，它完成任务满载太空矿石返航地球时，突然收到了一组奇怪的信号，由于这可能是求救信号，飞船接到指令前往信号源地进行搜救。 经过一段飞行后，飞船终于抵达信号源发出的地方。船员们发现此处果然有一艘坠毁的飞船，只是，经过一番搜索，他们发现该船的船员们都早已死亡，化为化石。此时，留在“诺史莫”号的第三指挥官里普利已经破译出该信号并不是求救信号，而是警告信号！队员的生死搏斗开始了！
外星人入侵，打断了一场告别单身派对。两名儿时好友只好再度合体，变身当年的超猛雷射枪搭档，出手反击。
