2018年，天网系统与人类的战争让世界陷入了末日的境地。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。陆军总部在途中遭到机器人袭击，瑞茜被俘。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……里斯在天网中心的生死未卜。与此同时，抵抗军高层拒绝推迟强行进攻的计划，让康纳已经没有足够的时间，他只能用一个冒着生命和荣誉的偷袭行动。
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