“天网”利用核浩劫摧毁了大部分人类，一群幸存者们在首领约翰·康纳的带领下，与机器人展开抗衡，阻止他们完成摧毁任务。

2018年，天网系统与人类的战争使世界陷入了末世般的境况，反抗军精神领袖约翰·康纳带队执行一次任务的过程中获得了战胜天网的新思路，而天网系统适时推出了新的目标排名，康纳位居次席，榜首上康纳此时尚年青的父亲凯尔·瑞斯赫然在列。与此同时，一名遗忘了自身过去经历的强壮男子马库斯出现在洛杉矶的废墟中，他与反抗军战士瑞斯偶然结识，并组队前往反抗军总部，不料途中遭机械人袭击，瑞斯被俘。落单的马库斯经由反抗军女战士布莱尔引路，迎来了与康纳命中注定的相遇，但人与机械的对立让康纳不得不视对方为敌人……瑞斯在天网中心生死未卜，同时反抗军高层不肯推迟强行进攻计划，留给康纳的时间不再充裕，他只能选择进行一场赌上性命与荣誉的潜入行动。

《终结者4》故事设定在“审判日”（2004年7月25月25日）之后，主角马库斯・怀特（Marcus Wright）是2003年的一个死刑犯，死前签了同意书将身体用于科学研究。他在2018年醒来，一路找到康纳的基地，在那儿才发现自己被改造成人和机器人的混合体（终结者）。康纳发现自己被改造成人和机器人的混合体（终结者）。康纳不相信他，但是只有他才能帮康纳进入“天网”中心救出康纳的老爹凯尔・瑞斯（Kyle Reese）――他如果死了康纳就不会出生。 马库斯和康纳达成协议，一前一后进入“天网”中心。在那儿马库斯发现当年所谓的科学研究就是个圈套，“天网”早就打算改造人类来打入人类抵抗组织，马库斯的作用就是把康纳和凯尔带到“天网”好杀了他们。醒悟过来的马库斯坚持认为自己是人、不是机器，于是他帮康纳救出被关押的人类，一起打败了一个T-800，最后还把自己的心脏换给了受重伤的康纳。