La civilisation a été anéantie par Skynet et les machines règnent sur la planète. Les survivants sont réunis autour de John Connor, le héros de la résistance. Afin de sauver l’humanité, il envoie son bras droit Kyle Reese en 1984 pour veiller sur sa mère Sarah Connor. Arrivé dans le passé, Kyle découvre que des cyborgs du futur s’y trouvent déjà et que plusieurs sont dangereux. Secouru par Sarah et son gardien protecteur, le trio tente d’en savoir davantage sur le projet Genisys. Pour y parvenir, ils peuvent compter sur une machine à voyager dans le temps.