Sarah Connor (Linda Hamilton) detuvo a Skynet, pero no detuvo el futuro mortal que vendría. Su hijo John es asesinado por un T-800, dejándola sola para cazar y matar a Terminators mientras bebe para bloquear el recuerdo doloroso de John.

En el futuro, una nueva corporación llamada Legion ha fabricado Terminators más avanzados y mortales, incluido el modelo Rev-9 que ha llegado a la línea de tiempo actual.

Rev-9 llega a la Ciudad de México casi al mismo tiempo que un soldado mejorado llamado Grace (Mackenzie Davis). Ambos buscan a Dani Ramos (Natalia Reyes), quien algún día se convertirá en la nueva líder de la resistencia humana contra la Legión.

Sarah encuentra a las dos mujeres y ayuda a luchar contra Rev-9 después de que él mata al hermano y al padre de Dani. Sarah les dice que ha estado recibiendo mensajes durante años con coordenadas para encontrar y matar a Terminators, todo terminando con "For John".

Después de superar a Rev-9 nuevamente, las damas rastrean la fuente de los mensajes hasta Carl (Arnold Schwarzenegger), quien es el mismo T-800 que mató a John. Aunque Sarah quiere matarlo, revela que se integró a la vida humana después de cumplir su objetivo, y le envió los mensajes a Sarah para darle un propósito de seguir luchando.

El equipo se enfrenta a Rev-9 en una planta de energía, donde Grace está severamente debilitada. Ella les da su núcleo de poder para matar a Rev-9, sabiendo que también la matará a ella. Carl hunde el núcleo de alimentación en la cabeza de Rev-9 y los mata a ambos.

Dani se une a Sarah, y encuentran a Grace cuando era niña cerca de su escuela. Sin querer que le suceda el mismo destino a Grace, Dani comienza a entrenar con Sarah para su futuro papel.