เมื่อ จอห์น คอนเนอร์ (Jason Clarke) ผู้นำกลุ่มต่อต้านมนุษยชาติ ส่ง ไคล์ รีส (Jai Courtney) กลับไปยังปี 1984 เพื่อปกป้อง ซาร่าห์ คอนเนอร์ (Emilia Clarke) แต่เหตุการณ์กลับไม่เป็นไปตามประวัติศาสตร์เดิม ไคล์พบว่าซาร่าห์ถูกเลี้ยงดูมาโดยหุ่น T-800 (Arnold Schwarzenegger) ที่เธอเรียกว่า “ป็อปส์” ตั้งแต่เด็ก ทั้งสามต้องร่วมมือกันข้ามเวลาไปยังปี 2017 เพื่อหยุดยั้งการเปิดใช้งานระบบปฏิบัติการ “Genisys” ซึ่งก็คือร่างอวตารของสกายเน็ต ท่ามกลางศัตรูตัวฉกาจที่คาดไม่ถึง