Пути Терминатора и Т-1000 пересекаются в поисках Джона в торговом центре, начинается погоня, Джон и Терминатор вместе скрываются на мотоцикле. Опасаясь, что Т-1000 убьет Сару, чтобы добраться до него самого, Джон приказывает Терминатору помочь освободить её, обнаружив, что Терминатор должен выполнять его приказы. Они сталкиваются с Сарой, когда она убегает из больницы, сама устроив побег. После того, как трио скрывается от Т-1000 в полицейской машине, Терминатор рассказывает Джону и Саре об истории Скайнета. Сара узнает, что человеком, непосредственно ответственным за создание Скайнета, является Майлз Дайсон, инженер «Кибердайн системс», работающий над новым микропроцессором, который станет основой для Скайнета.
Сара и Модель 101 забирают оружие в схроне, который Сара давно устроила в пустыне недалеко от мексиканской границы у одного из своих друзей. После этого она планирует сбежать с Джоном в Мексику, но после ночного кошмара, в котором она опять видела Судный день, она решает убить Дайсона, чтобы не допустить наступления Судного дня.
Сара находит и ранит Дайсона в его доме, но оказывается не в состоянии убить его на глазах семьи. Появляются Джон и Терминатор и рассказывают Дайсону о будущих последствиях его работы. Они узнают, что большая часть его исследований является результатом анализа поврежденного центрального процессора и правой руки предыдущего Терминатора, который пытался убить Сару в 1984 году. Убедив его, что все, над чем работал Дайсон, должно быть уничтожено, они проникают в здание Кибердайн, забирают процессор и руку, и устанавливают взрывчатку, чтобы уничтожить лабораторию Дайсона. Прибывает полиция, Дайсон смертельно ранен, но перед смертью ему удается взорвать лабораторию. Т-1000 преследует выжившее трио, в конечном итоге настигая их на металлургическом комбинате.
T-1000 и Модель 101 сражаются, и более продвинутая модель практически необратимо повреждает Модель 101. Однако у Модели 101 включается альтернативный источник питания. Т-1000 почти убивает Джона и Сару, но Модель 101 застает его врасплох и выстрелом из гранатомёта отправляет Т-1000 в чан только что выплавленной стали, тем самым уничтожая его. Джон также бросает руку и процессор оригинального Терминатора в чан. Далее Терминатор объявляет, что для предотвращения возможности разработок, подобных тем, которые проводил Дайсон, он сам тоже должен быть уничтожен, поскольку в нем находится тот же процессор.
Терминатор просит Сару опустить его в чан, поскольку сам он не может «самоуничтожиться». Хотя Джон умоляет и, в конце концов, приказывает Терминатору пересмотреть свое решение, тот не повинуется, прощается с Сарой, обнимает плачущего Джона, а затем медленно погружается в чан, поднимая большой палец руки.
Джон и Сара едут по шоссе, и зрители слышат голос Сары за кадром: «Неизвестное будущее приближается. Я впервые иду навстречу ему с чувством надежды.