27 Jahre sind vergangen seitdem Sarah Connor (L. Hamilton), zusammen mit ihrem Sohn John (E. Furlong) und unterstützt von einem Terminator (A. Schwarzenegger) den Tag des jüngsten Gerichts verhinderte. Seit diesem Tag sollte die Zukunft der Menschheit eigentlich gesichert sein, doch in der Zukunft ergreift eine Macht genannt Legion, die Kontrolle über die Maschinen und eliminiert als ersten Schachzug John aus der Zeitlinie, um damit den Widerstand der Menschen im Keim zu ersticken. Allerdings bildet sich um die junge Mechanikerin Dani Ramos (N. Reyes) bald eine Rebellion derer sich Legion auf die gleiche Weise annimmt, wie 20 Jahre zuvor bei John. Ein Terminator (G. Luna) wird in die Vergangenheit entsandt, um Dani und ihren Bruder Julio (D. Boneta) zu ermorden. Um Dani zu helfen, schickt der Widerstand die kybernetisch modifizierte Kämpferin Grace (M. Davis) in die Vergangenheit, die die Geschwister versucht zu beschützen. Ihnen schließt sich Sarah an, die immer noch für die Menschheit zu kämpfen bereit ist. Doch selbst ihre Kampferfahrung scheint der hochentwickelten Technik des Terminators nichts entgegensetzen zu können. Schnell wird klar, dass sie die Menschheit nur retten können, wenn es ihnen gelingt Legion selbst aus der Zeit zu tilgen. Doch dazu bedarf es eines waghalsigen Plans und eines ganz besonderen Verbündeten ...