上一部中，超级电脑“天网”阻止人类抵抗领袖约翰·康纳诞生的行动失败，时隔13年后，在“审判日”到来之前，“天网”派出了更加先进的生化机器人T-1000（罗伯特·帕特里克饰）从公元2029年回到洛杉矶追杀已经长大的约翰，与此同时，约翰也派出了机器人T-800（阿诺·施瓦辛格饰）回去保护年幼的自己。此时，萨拉·康纳（琳达·汉密尔顿饰）因为怪异的言行而住进了精神疗养院，约翰则和养父母住在一起，行为叛逆。T-800找到他们，在逃避T-1000追杀过程中，获得了二人的信任。为了改变未来的历史，挽救人类的命运，萨拉、约翰和T-800Model101找到了“天网”之父，迈尔斯·戴森（乔·莫顿饰），说服他销毁一切有关“天网”的资料，此时，警察和T-1000同时赶来，他们陷入了多方争斗中。

有一个这样的理论：宇宙中存在多个平行世界，而且每个平行世界里都有一个你存在，而且所有平行世界里面的自己会分摊整个宇宙中你所具备的能量。所以，只要平行世界中的你都消失了，那所有的能量将汇聚到最后的一个人身上。正是为了这个目的，夺取所有人的能量，在遥远的未来，名叫基比（李连杰饰）的杀手穿越时空杀掉了123个平行世界中的自己，获得了超能力。而这时，世界中只剩下自己和另外一个平行世界中名叫盖伯瑞（李连杰饰）的自己。而身处和平世界中的盖伯瑞，完全没有意识到大难临头。只是在突然的一天，发现自己速度极快、力大无穷，而且有一个和他一模一样的人在到处犯罪，作为警察的自己，必须挺身而出，阻止犯罪的同时也为了拯救自己。

间谍加布利尔（约翰•特拉沃塔JohnTravolta）在多年特工生涯中，获知政府多年非法收敛了一笔公款。而加布利尔若想实现自己心中的梦想，钱是最关键的因素。正因如此，机智狡猾的加布利尔决定向这笔赃款下手。要想计划能顺利进行，加布利尔需要一名顶尖的电脑黑客。斯坦利（休•杰克曼HughJackman）正是地球上最顶级的黑客之一，多年前他就把FBI引以为豪的安全系统搞得天翻地覆，亦因此的引来牢狱之灾，妻子带着女儿远走他乡。出狱后一直被禁止使用电脑和其他电子产品。加布利尔派他的女搭档金吉尔（哈莉•贝瑞HalleBerry）游说斯坦利出山，承诺成功后帮斯坦利取回女儿的抚养权并安排其远走高飞享受新生活。经不住诱惑，斯坦利再度出山。然而，事情并没有像预想中顺利……