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La compagnie Warner Bros a annoncé le début du tournage. Elle a aussi révélé quelques détails supplémentaires à propos du film et de sa distribution.
Gainsbourg personnifiera Kate Connor. Warner ne mentionne que le nom de son personnage. Des médias français rapportent toutefois qu'elle campera l'épouse de John Connor (Bale). Dans «Terminator 3», Claire Danes campait cette femme qui portait alors le nom de jeune fille de Kate Brewster.
Anton Yelchin jouera le personnage de Kyle Reese. Dans le tout premier «Terminator» (1984), Michael Biehn campait ce personnage: l'homme qui retournait dans le temps pour sauver Sarah Connor (Linda Hamilton) des griffes d'un cyborg venu du futur pour la tuer (Arnold Schwarzenegger). Reese sera également le père biologique de John Connor, celui qui mènera la guerre des quelques humains qui restent contre les machines qui veulent les anéantir.
L'action se déroule en 2018. Dans ce long-métrage, John Connor rencontrera Marcus Wright (Worthington) dont le dernier souvenir est d'avoir fait face à la peine de mort. Connor se demandera si ce dernier vient du futur ou du passé. Alors que les machines et ordinateurs de la firme Skynet préparent une dernière attaque, les deux hommes iront à l'aventure pour en savoir plus sur cette compagnie. Ils découvriront alors un terrible secret quant aux motifs qui ont mené à la destruction possible de l'Humanité.
Moon Bloodgood, Common et Jadagrace sont aussi en vedette.
Warner distribuera le long-métrage au Canada et aux États-Unis. Sony s'occupera de le distribuer à l'échelle internationale (à l'exception de la Corée et de certains pays du Moyen-Orient).