一个生活无聊而又极端讨厌电视的发明家在自己的家中制造了一台电磁波发射装置,可以通过电波将拥有杀伤力的信号反射回电视台。杀死直播节目中出现的人。凶手以此取乐。而当他的阴谋被发现时,军方却夺走了该装置,准备用作战争武器。。天网拥有独立意识后,对创造它的人类展开血腥屠杀。此后的岁月,约翰·康纳率领战友和天网的机器人大军进行着旷日持久的战争。在关键的一次战役过后,天网将终结者派往1984年的洛杉矶,企图杀害约翰的妈妈莎拉。而约翰则将自己最亲密的战友——同时也是他的生身父亲凯尔·里斯派往过去。凯尔刚刚抵达洛杉矶便遭到液态金属终结者T-1000的袭击。与此同时,“老爹”则与莎拉联手干掉了终结者T-800。
似乎过去的事情悄然改变,凯尔则从时间旅行中的遭遇得到灵感,与莎拉穿越来至2017年,尝试阻止天网的诞生……。患有亚斯柏格症的青少年奈森(阿萨巴特菲尔德饰),从小便无法与人沟通,加上父亲在面前车祸逝世的阴影,他甚至排斥自己的母亲茱莉(莎莉霍金斯饰)。奈森天生就丧失了爱的能力,唯有在数学的世界能使他找到慰藉。因为对数学的热忱与天分他进入了英国数学国家队,跟着团队远赴重洋来到台湾参加国际数学奥林匹亚竞赛选手集训,直到在台湾遇上中国少女张梅(焦阳饰)让他渐渐敞开了心房,真正开始理解爱,继而逐步解开人生方程式。。