《终结者4》故事设定在“审判日”（2004年7月25日）之后，主角马库斯・怀特（Marcus Wright）是2003年的一个死刑犯，死前签了同意书将身体用于科学研究。他在2018年醒来，一路找到康纳的基地，在那儿才发现自己被改造成人和机器人的混合体（终结者）。康纳不相信他，但是只有他才能帮康纳进入“天网”中心救出康纳的老爹凯尔・瑞斯（Kyle Reese）――他倘若死了康纳就不会出生。
马库斯和康纳达成协议，一前一后进入“天网”中心。在那儿马库斯发现当年所谓的科学研究就是个圈套，“天网”早就打算改造人类来打入人类抵抗组织，马库斯的作用就是把康纳和凯尔带到“天网”好杀了他们。醒悟过来的马库斯坚持认为自己是人、不是机器，于是他帮康纳救出被关押的人类，一起打败了一个T-800，最后还把自己的心脏换给了受重伤的康纳。