2018年，天网系统与人类的战争使世界堕入了末世般的境况，统一军肉体首领约翰·康纳（克里斯蒂安·贝尔 Christian Bale 饰）带队执行一次义务的进程中取得了打败天网的新思绪，而天网系统适时推出了新的目的排名，康纳位居次席，榜首上康纳此时兴年青的父亲凯尔·瑞斯赫 然在列。与此同时，一名遗忘了自身过去阅历的强壮女子马库斯（萨姆·沃辛顿 Sam Worthington 饰）出如今洛杉矶的废墟中，他与统一军战士瑞斯偶然结识，并组队前往统一军总部，不料途中遭机械人袭击，瑞斯被俘。落单的马库斯经由统一军女战士布莱尔引路，迎来了与康纳命中注定的相遇，但人与机械的一致让康纳不得不视对方为冤家……
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