En 2003, le docteur Serena Kogan parvient à convaincre Marcus Wright, un condamné à mort, de léguer son corps à l'entreprise Cyberdine. Quelque temps après son exécution, la guerre entre les humains et les machines éclate. En 2018, John Connor dirige la résistance humaine. Il mène un commando dans un complexe secret dont il est le seul à réchapper. Des ruines sort Marcus Wright, désorienté. Il se met en route pour Los Angeles. En chemin, il fait la connaissance d'un adolescent, Kyle Reese. Quand Kyle est capturé par les machines, John et Marcus s'allient pour le retrouver. Mais John a des doutes sur la véritable identité de Marcus.