On y a cru l'espace de quelques jours mais finalement Charlotte Gainsbourg ne sera pas Kate Connor dans Terminator 4. Invoquant comme excuse un agenda trop chargé, l'actrice française laisse donc la place à Bryce Dallas Howard (La Jeune fille de l'eau, Spider-Man 3) dans le rôle de la femme du grand John Connor, incarné par Christian Bale, succédant ainsi à Claire Danes, qui tenait le rôle dans le précédent volet.

Rappel général : L'histoire suit un John Connor trentenaire, qui mène ce qui reste de l'humanité dans le combat contre les machines.

McG (Charlie et ses drôles de dames) réalise le film sur un scénario de Michael Ferris, John D. Brancato et David C. Wilson. On trouve aux côtés de Bryce Dallas Howard et Christian Bale au casting : Sam Worthington, Moon Bloodgood, Common et Anton Yelchin.

La sortie américaine du film est fixée le 22 mai 2009.