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（克里斯蒂安·贝尔 Christian Bale 饰）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（萨姆·沃辛顿 Sam Worthington 饰）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……
Paul Conway自己设计制造了一架会思考的机器人，起名“哔哔”（BB）。哔哔善解人意讨人喜欢。万圣节晚上，Paul、Tom、Samantha及哔哔想利用遇节无禁忌的机会，闯入老处女Elvira Parker小姐的前院，没想到她不通情理朝哔哔开枪，打得粉碎，只剩下电脑晶片无损。不久感恩节来临，Paul邀Samantha共进晚餐，Samantha因此被继父打落楼梯，脑部严重撞伤送医诊断，因脑死而回天乏术。Paul得Tom相助，于Samantha脑中植入哔哔电脑微晶片，Samantha因而复活，然而完全为哔哔之思考模式，哔哔怨恨Samantha的继父和Elvira Parker小姐，展开复仇……
