L'histoire de "Terminator Genisys" revisite les événements des premiers films de la série, en modifiant la chronologie et en introduisant de nouveaux concepts temporels. Le film commence avec Kyle Reese (joué par Jai Courtney) envoyé dans le passé pour protéger Sarah Connor (jouée par Emilia Clarke), la mère du futur leader de la résistance humaine, John Connor (joué par Jason Clarke). Cependant, à son arrivée dans le passé, Kyle découvre que les événements ont été altérés par un ennemi inattendu : un Terminator "T-800" joué par Arnold Schwarzenegger, qui a été envoyé pour protéger Sarah Connor dès son enfance. Sarah et "Pops", le T-800, ont noué une relation protectrice et ont empêché le jugement dernier annoncé dans les films précédents. La nouvelle ligne temporelle présente de nombreux bouleversements, notamment la transformation de John Connor en une machine hybride humain-cyborg appelée le "T-3000". Le T-3000 est sous le contrôle de Skynet, l'intelligence artificielle qui cherche à éradiquer l'humanité. Sarah, Kyle et "Pops" s'allient pour arrêter Skynet et empêcher le jugement dernier, en remontant le temps jusqu'au futur pour détruire Skynet à sa source. Leur quête les conduit à affronter des dangers nouveaux et familiers, tout en naviguant dans une réalité alternative complexe.