A története független a 3. mozifilm és a 2009-ben bemutatásra kerülő Terminator 4 - Salvation cselekményétől is. John és Sarah Connort ezúttal egy női terminator védelmezi, akit a Firefly és a The 4400 sorozatokban megismert Summer Glau játszik.

A The Sarah Connor Chronicles elénk tárja, hogy mi történik azután, hogy Sarah Connor felhagy a meneküléssel, és támadásba lendül az egyre csak fejlődő technológiájú ellenség, Skynet ellen, aminek célja, hogy elpusztítsa őt, fiát és majdan az egész világot. Sarah fia, a 15 éves John Connor tudja, hogy a jövőben talán ő lesz az emberiség megmentője, de még nem áll rá készen, hogy a vállára vegye a sorsával járó felelősséget.

Új középiskolájában John figyelmét felkelti a titokzatos Cameron. Hamar kiderül, hogy a lány később nem csak a bizalmasa lesz, hanem Sarah és John rettenthetetlen védelmezőjévé válik.

Nem csupán a jövőből leselkedik rájuk veszély, mivel egy intelligens és kemény FBI ügynök, James Ellison is a nyomukban van, hogy felelősségre vonja őket a Cyberdyne Systems felrobbantásáért. Később azonban az ügynök erős szövetségesükké válik.