未来，地球已经无法支持如此之多的人口，所以需要前往宇宙寻找其他适合居住的星球。在寻找适合的星球的途中，人类开始训练猩猩代替人类完成一些简单的工作。在一次飞行任务中，航天员里奥（马克·沃尔伯格 Mark Wahlberg 饰）的猩猩驾驶的飞船遭遇了宇宙风暴与太空站失去联系。为了搭救自己的搭档，里奥不顾阻拦独自一人驾驶飞船前往风暴中心。可是，最终飞船坠毁到了一个陌生的星球上。当里奥醒来时被一群人猿抓了起来。经过仔细的观察，发现在这个星球上，人猿拥有极高的智慧在星球上处于统治地位，而真正的人类却成为了人猿的奴隶。为了摆脱自己的困境，里奥受到了母人猿艾瑞（海伦娜·邦汉·卡特 Helena Bonham Carter 饰）的帮助开始了逃亡之路。在逃亡过程中，里奥携带的信号接收器逐渐收到了母船发出的信号。当大家按照信号的指引前行时，却发现目的地是人猿祖先最初诞生的地方，而里奥却辨认出这就是当初的母船。到底发生了什么事情？
银行出纳员盖（瑞安·雷诺兹 饰）发现自己其实是开放世界电子游戏中的背景角色，于是决定成为英雄，并改写自己的故事。现在，在一个没有限制的世界里，他决心以自己的方式拯救他的世界，以免为时过晚。
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-800 Model 101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。
