2018年，天网系统与人类的战争让世界陷入了世界末日的境地。反抗军的精神领袖约翰·康纳（克里斯蒂安·贝尔饰）率领小队执行任务，战胜天网。新思路，天网系统适时推出了新的目标排名，康纳排名第二，康纳的时尚年轻父亲凯尔里斯位居榜首。与此同时，忘记过去经历的强者马库斯（萨姆·沃辛顿饰）出现在洛杉矶的废墟中。军队总部在途中意外被机器人袭击，瑞茜被抓获。孤独的马库斯在女反抗军士兵布莱尔的带领下，迎来了与康纳的宿命遭遇，但人与机器的对抗却让康纳不得不视对方为敌人……里斯在天网重心的生死未卜与此同时，抵抗军的最高领导人拒绝推迟强行进攻计划，让康纳没有足够的时间，他只能选择冒着生命和荣誉进行渗透行动。
