T-X是未來天網制造的最新超級智能機器人殺手。她的任務是前來絞殺約翰康納以及未來人類的另外幾位領袖，其中包括康納的妻子凱特·布魯斯特（Kate Brewster，克萊爾-丹尼斯飾，Claire Danes）。
T-X雖然外表美麗無比，但卻是個冷酷無情的殺手。而且她比前面任何壹個型號的終結者都要更強、更快、更危險、更具毀滅性。
同壹時刻另壹個終結者機器人帶著他的使命來到了這裏。T-850（阿諾德-施瓦辛格飾，Arnold Schwarzenegger）由於在2032年刺殺約翰康納而被人類捕獲，改造之後被送至2004年以保護青年康納和還僅僅是壹個普通獸醫的凱特·布魯斯特。
凱特·布魯斯特的父親正是天網的總指揮。在經過壹系列追殺和逃亡之後，凱特·布魯斯特決定幫助約翰-康納說服父親停止啟動天網。但是當兩人來到天網研究基地時為時已晚，天網由於病毒的攻擊提前啟動，機器人暴動了。後悔莫及的布魯斯特將軍（凱特·布魯斯特的父親）告訴約翰康·納和凱特·布魯斯特若想關閉天網必須去壹個已經被廢棄的舊基地（水晶峰）後死去了，於是，約翰·康納和妻子凱特·布魯斯特最後趕到了那裏，而在之後發現這裏實際上是國家領導人和政府要員的避難所而非天網的核心（此時的天網並沒有核心）。
為了阻止康納和布魯斯特穿過防爆門，T-X陰魂不散地追蹤而來。最終，T-850犧牲自己體內僅有的壹枚氫電池將T-X炸碎，隨後T-850和T-X的殘骸被基地的大門壓毀。