Od wydarzeń ukazanych w Terminatorze 2 minęło 10 lat, John Connor jest dorosłym, zniszczonym psychicznie człowiekiem, nie wierzy w nic i nie ufa nikomu. Chce być niewidzialny, w tym celu zamyka się na innych. Nie przypuszcza, że już niedługo przyjdzie mu walczyć w obronie rodzaju ludzkiego. SkyNet nadal pragnie zmienić bieg historii zabijając Johna oraz wszystkich przywódców ruchu oporu, w tym celu wysyła w przeszłość najgroźniejszego i najbardziej zaawansowanego technicznie robota T-X. Po raz kolejny po stronie Connor’a staje Terminator, chroni nie tylko bohatera, ale również jego przyszłą żonę Kate Brewster. Całą trójkę czeka nierówna walka o przyszłość świata.