El futuro para el que Connor ha sido preparado y en el que cree es alterado en parte por la aparición de Marcus Wright (Sam Worthington), un extranjero que tiene como último recuerdo el haber estado en el corredor de la muerte. Connor tiene que decidir si Marcus ha sido enviado desde el futuro o rescatado del pasado. Al mismo tiempo que Skynet prepara su ataque final, Connor y Marcus se embarcan en una odisea que los lleva al centro de operaciones de Skynet, donde descubren el terrible secreto que se esconde detrás de la posible aniquilación de la raza humana.