คนเหล็ก ภาค 3 หนึ่งทศวรรษผ่านไป นับตั้งแต่ จอห์น คอนเนอร์ (นิค สตาห์ล) ได้ช่วยปกป้องวันสิ้นโลก และรักษามวลมนุษยชาติเอาไว้ได้ นั่นก็คือวันที่เครือข่ายแห่งเครื่องจักรกล ที่ผ่านการพัฒนาอย่างรวดเร็วของ สกายเน็ต กลายเป็นเครื่องจักรกลที่มีความคิด และเริ่มทำลายมนุษยชาติ แต่วันที่ 29 สิงหาคม 1997 ผ่านมาและผ่านไป โดยมิได้เกิดเหตุการณ์ร้าย แม้ว่าทางสกายเน็ต จะพยายามสังหารคอนเนอร์ถึงสองครั้ง เพื่อก่อสงครามกับมนุษย์ แต่มันเป็นความพยายามที่ล้มเหลวทั้งสองครั้ง
ปัจจุบันนี้ด้วยวัย 25 ปี ของเขา คอนเนอร์ต้องใช้ชีวิตเฉกเช่นบุคคลหลุดกรอบใด ๆ ไม่มีแม้กระทั่งบ้าน ไม่มีเครดิตการ์ด ไม่มีโทรศัทพ์มือถือ กลายเป็นคนตกงาน และไม่มีประวัติชี้ว่า เขามีตัวตนอยู่จริง และไม่มีทางที่จะเขาจะถูกคุกคามจากสกายเน็ท สุดยอดเครือข่ายเครื่องจักรสมองกล ที่ครั้งหนึ่งเคยหมายจะเด็ดหัวจอห์น และก่อสงครามกับเหล่ามนุษยชาติ
จนกระทั้ง… เมื่อถึงวันที่หุ่นยนต์นักฆ่าสายพันธุ์ใหม่ ที่มีอานุภาพการทำลายล้างสูงสุดเท่าที่เคยมีมา T-X (คริสแตนน่า โลเค่น) ได้ก้าวออกมาจากเงาของโลกอนาคต และถูกส่งข้ามเวลากลับมาอีกครั้ง เพื่อสะสางภารกิจเก่าที่ T-1000 หุ่นพิฆาตรุ่นก่อนไม่สามารถทำได้สำเร็จ เครื่องจักรสังหารรุ่นนี้ มีความบึกบึนทนทานพอ ๆ กับรูปลักษณ์ภายนอก ที่ดูเป็นมนุษย์สาวแสนสวย คล้ายคลึงกับมนุษย์อย่างยิ่ง เธอทรงพลังมากกว่า อันตรายมากกว่า และมีอำนาจทำลายล้าง มากกว่าหุ่นยนต์สังหารทุกตัว ที่ถูกส่งมาก่อนหน้านี้
คอนเนอร์ไม่ใช่เป้าหมายหนึ่งเดียว ในบัญชีรายชื่อที่ต้องกำจัดทิ้ง ของสกายเน็ต แต่ยังมีสัตวแพทย์สาวที่ชื่อ เคท บรูว์สเตอร์ (แคลร์ เดนส์) ที่จะต้องได้เห็นอดีตอันแสนไกล และปัจจุบันที่กำลังสดใสของเธอ ต้องมาปะทะกับอนาคตที่คาดเดาไม่ถึง… ยกเว้นแต่เธอจะสามารถรอดพ้นจากเงื้อมมือของ T-X ผู้ไร้เทียมทาน เมื่อคอนเนอร์และเคตรู้ตัวว่า วันพิพากษากำลังมุ่งหน้าเข้าหาเขาและเธอ และเหลือเวลาเพียงสามชั่วโมงเท่านั้น ระหว่างพวกเขากับจุดจบของโลก ความหวังเดียวที่จะรอดชีวิตไปได้ ก็คือการจำลองหุ่นไซบอร์กมือสังหาร T-101 (อาร์โนลด์ ชวาร์เซเน็กเกอร์) อดีตหุ่นสังหารตัวต้นแบบ สุดลึกลับของคอนเนอร์ ที่บัดนี้ได้กลายเป็นหุ่นมือสังหารที่ตกรุ่นไปแล้ว แต่ทั้งหมดจะต้องเอาชนะ T-X สุดยอดนวัตกรรมเทคโนโลยีตัวใหม่ที่เหนือกว่า และเพื่อหาวิธีป้องกันวันพิพากษา หรือเผชิญหน้ากับหายนะ ของความศิวิลัยซ์ที่พวกเรารู้จัก
