天网拥有独立意识后,对创造它的人类展开血腥屠杀。此后的岁月,约翰·康纳(杰森·克拉科 Jason Clarke 饰)率领战友和天网的机器人大军进行着旷日持久的战争。在关键的一次战役过后,天网将终结者派往1984年的洛杉矶,企图杀害约翰的妈妈莎拉(艾米莉亚·克拉克 Emilia Clarke 饰)。而约翰则将自己最亲密的战友——同时也是他的生身父亲凯尔·里斯(杰·科特尼 Jai Courtney 饰)派往过去。凯尔刚刚抵达洛杉矶便遭到液态金属终结者T-1000(李秉宪 饰)的袭击。与此同时,“老爹”(阿诺·施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger 饰)则与莎拉联手干掉了终结者T-800(阿诺·施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger 饰)。 似乎过去的事情悄然改变,凯尔则从时间旅行中的遭遇得到灵感,与莎拉穿越来至2017年,尝试阻止天网的诞生……
本片改编自中岛京子同名小说,讲述原是中学校长的父亲(山崎努饰)被确诊为认知障碍后,他是如何和妻子曜子(松原智恵子饰)及两个爱女(竹内结子、苍井优饰)度过接下来的时光的。