1984年のロサンゼルス。謎の人物に襲われたサラ・コナーはカイル・リースという若者に助けられる。カイルはサラに、謎の人物の正体は、2029年から送り込まれた殺人アンドロイドのターミネーターであることや、軍事用コンピューターシステム、スカイネットが反乱を起こし、人類と対立。機械軍による人類抹殺計画である“審判の日”が近い将来起こることを伝える。そして機械軍との戦いの中で、残された人類を率いるのが、サラの息子となるジョン・コナーであることも。カイルは、未来のジョンが母親のサラを守るために送り込んだ兵士だった。

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すべての始まりから10年。またも2体のターミネーターが2029年から送り込まれてくる。変幻自在のターミネーターT-1000と、10年前にサラの命を狙ったターミネーターと同型のT-800だ。T-1000の目的は、10歳になったジョンの抹殺。一方、T-800は未来のジョンが10歳の自分自身を守るため、改良し送り込んだターミネーターだった。サラは、10年前に自らの命を狙ったターミネーターと同型のT-800に不信感を抱きながらも、ジョンとT-800の関係に次第に心を開いていく。T-800とともにサラたちは、将来スカイネットにつながる研究をしている人物を突き止め、その研究を阻止する。

現実となった“審判の日”から10年後の2018年。スカイネットによる核攻撃によって世界は終末の様相を帯び、機械軍は人類に対して猛攻撃を続けていた。機械軍と戦うことを運命づけられてきた男ジョンは30代になり、抵抗軍のリーダーとして人類を率いて機械軍との戦いに備えていた。そんなとき、過去の記憶を持たない謎の男マーカス・ライトと出会い、ついにスカイネットの心臓部に潜入することに成功する。しかしそこには恐るべき秘密が隠されていたのだった！