一次偶然中，埃文（克里斯蒂安·贝尔 Christian Bale 饰）遇见了性感美艳的脱衣舞女西德尼（艾米·亚当斯 Amy Adams 饰），趣味相投的两人一见钟情，很快就打得火热。没想到，埃文是一个职业骗子，在他的鼓动和“爱情的力量”影响之下，西德尼毅然入伙，两人联手合作，将“事业”经营的有声有色。
然而，常在河边走哪有不湿鞋，警方早已经盯上了行事作风颇为高调的埃文和西德尼，终于，在一次精密筹划的行动中将两人捉拿归案。经不住FBI探员里奇（布莱德利·库珀 Bradley Cooper 饰）的游说和诱惑，埃文和西德尼决定与其合作，“戴罪立功”。尽管拾起了“老本行”，但这次一次，埃文和西德尼显然站在了正义的那一方，因为他们的对手是那些贪赃枉法的腐败官员。

2018年，天网系统与人类的战争使世界陷入了末世般的境况，反抗军精神领袖约翰·康纳（克里斯蒂安·贝尔 Christian Bale 饰）带队执行一次任务的过程中获得了战胜天网的新思路，而天网系统适时推出了新的目标排名，康纳位居次席，榜首上康纳此时尚年青的父亲凯尔·瑞斯赫 然在列。与此同时，一名遗忘了自身过去经历的强壮男子马库斯（萨姆·沃辛顿 Sam Worthington 饰）出现在洛杉矶的废墟中，他与反抗军战士瑞斯偶然结识，并组队前往反抗军总部，不料途中遭机械人袭击，瑞斯被俘。落单的马库斯经由反抗军女战士布莱尔引路，迎来了与康纳命中注定的相遇，但人与机械的对立让康纳不得不视对方为敌人……
瑞斯在天网中心生死未卜，同时反抗军高层不肯推迟强行进攻计划，留给康纳的时间不再充裕，他只能选择进行一场赌上性命与荣誉的潜入行动。