Terminatör 3: Makinelerin Yükselişi, Skynet'in, John Connor'ı ve gelecekteki direniş üyelerini öldürmek için T-X adlı güçlü bir Terminatör'ü geçmişe göndermesini ve John Connor ile müstakbel eşi Kate Brewster'ın bu durumdan kurtulmaya çalışmasını anlatır. Filmde, John ve Kate, T-X'ten kaçarak bir sığınağa saklanırlar. Hikaye, insanlığın kaderiyle yüzleşmesini ve Kıyamet Günü'nün kaçınılmazlığını işler. Ayrıca, filmde internet ve nanoteknoloji gibi 2000'li yılların gelişen teknolojileri de ele alınır.