Sarah Connor und ihr Sohn John versuchen im Jahr 1999 unter falschem Namen ein normales Leben zu führen, nachdem sie eine Computerfirma zerstört haben, und somit den Tag des Jüngsten Gerichts abgewendet zu haben glauben.
Dabei müssen sie nicht nur vor Regierung auf der Hut sein, welche sie als psychopatische Terroristen verfolgt, sondern auch vor weiteren Maschinenwesen aus der Zukunft. Trotz eines Ortswechsels kommt ein T-888-Terminator Namens Cromartie auf die Spur von John und versucht ihn in seiner neuen Schule zu töten.
Dabei entpuppt sich Johns Mitschülerin Cameron Phillips ebenfalls als Terminator. Sie hat den Auftrag John zu schützen. Gemeinsam gelingt es ihnen, dem T-888 zu entkommen. Angekommen im Jahr 2007 versuchen die drei, gemeinsam mit Johns Onkel Derek Reese, der aus der Zukunft eintrifft, die Machtergreifung der Maschinen durch das Computernetzwerk Skynet zu verhindern.
Doch FBI-Agent James Ellison sowie Sarahs ehemaliger Verlobter sind trotz des Zeitsprungs wieder auf sie aufmerksam geworden. Und auch der T-888 Cromartie setzt die Verfolgung von John fort.

Lena Headey (Sarah Connor) ● Thomas Dekker (John Connor) ● Summer Glau (Cameron Summer) ● Richard T. Jones (FBI Agent James Ellison ● Brian Austin Green (Derek Reese) ● Garret Dillahunt (Cromartie / John Henry) ● Shirley Manson (Catherine Weaver) ● Leven Rambin (Riley)