En 2029, après leur échec pour éliminer Sarah Connor, les robots de Skynet programment un nouveau Terminator, le T-1000, pour retourner dans le passé et éliminer son fils John Connor, futur leader de la résistance humaine. Ce dernier programme un autre cyborg, le T-800, et l'envoie également en 1995, pour le protéger. Une seule question déterminera le sort de l'humanité : lequel des deux atteindraient John le premier ?

T-800 (Arnold Schwarzenegger) : Terminator
Sarah Connor (Linda Hamilton) : Mère de John
John Connor (Edward Furlong) : Fils de Sarah
T-1000 (Robert Patrick) : Terminator

Miles Dyson (Joe Morton) : Créateur du premier micro-processeur de Cyberdyne

Janelle Voight (Jenette Goldstein) : Mère adoptive de John
Todd Voight (Xander Berkeley) : Père adoptif de John

Silberman (Earl Boen) : Médecin de Sarah