Anos após ter sobrevivido ao ataque do cyborg vindo do futuro, que tinha por missão matar a mãe daquele que será o líder da rebelião dos humanos contra as máquinas, Sarah Connor (Linda Hamilton) está internada numa clínica psiquiátrica. Agora, é seu filho John (Edward Furlong ) que está em perigo: um novo modelo de Exterminador, capaz de assumir a forma de qualquer objeto ou ser vivo, veio do futuro com a missão de matá-lo. Contudo, ao descobrir que outra máquina foi enviada ao passado, desta vez para matá-lo, o John do futuro envia o Exterminador série T-800 (Arnold Schwarzenegger), para que seja seu protetor contra o letal T-1000 (Robert Patrick). John e o T-800 resgatam Sarah da clínica, e passam a fugir dos ataques do T-1000. Sarah decide matar o cientista que está desenvolvendo o chip que dará origem à rede de computadores que, em poucos anos, provocará o devastador ataque das máquinas contra a humanidade.