Some autobots are captured. The remaining Autobots team up with some rebels to free their friends, the rebels know all the weaknesses of their enemies machines. They merge with the Autobots to become Headmasters to free their friends.
十年前,麦克(克里斯•波特 Chris Potter 饰)和他的搭档黑猩猩明奇侦探界的明星搭档,他们屡破奇案。但一次任务的失利却使得麦克心灰意冷,于是他退出了侦探界,专心照顾他的女儿阿梅利亚;而明奇也加入了马戏团开始了它的新生活。转眼间,阿梅利亚(艾玛•罗伯茨 Emma Roberts 饰)12岁了,凭借聪明的头脑她改进的钻孔机获得了国家科学奖,更获得了法尔里博士(理查德•坎德 Richard Kind 饰)邀请前往日本参加研讨会。然而法尔里博士其实另有阴谋,麦克和明奇这对老搭档必须再战江湖,救出身陷囫囵的阿梅利亚!
汽车人和霸天虎连年不断的战争,给地球带来了莫大的伤害。为此,地球各国联合成立反应部队,针对变形金刚无论正邪一律绞杀。与擎天柱交往甚密的地球人凯德?伊格尔(马克·沃尔伯格 Mark Wahlberg 饰)不顾身边人的反对和政府的压力,以一己之力为大黄蜂、钢锁等汽车人提供庇护场所,期间他无意得到一枚徽章,从而将危机引向自身。失踪的擎天柱飘回赛博坦,被变形金刚的创造者昆塔沙捕获并黑化,命令他返回地球寻找至高无上的权杖,毁灭地球,复兴赛博坦。与此同时,威震天和地球政府达成协议,彼此联合追寻凯德及其盟友的踪迹,其目标同样是曾属于魔法师梅林的权杖。
地球真正的危机终于降临了……
1994年,美国纽约。退役军人诺亚·迪亚兹(安东尼·拉莫斯 Anthony Ramos 饰)为了给弟弟治病而四处求职,却不断碰壁,情急之下他铤而走险,打算偷车销赃赚钱。谁曾想第一单就偷了变成汽车形态的博派战士幻影(皮特·戴维森 Pete Davidson 配音),随即卷入宇宙层级的大战争中。原来宇宙中游弋着被称为灭世邪神的恐怖之王宇宙大帝(科尔曼·多明戈 Colman Domingo 配音),它靠不断吞噬其他能源富足的星球补充能量,为此急需要能够折叠空间的“超曲速钥匙”来满足贪欲。此前数千年,被宇宙大帝灭亡家园的擎天圣(朗·普尔曼 Ron Perlman 配音)带着钥匙逃到地球,而他们的踪迹终于被宇宙大帝及其爪牙天灾(彼特·丁拉基 Peter Dinklage 配音)发现。
于是,地球人、汽车人、巨无霸联合起来,与来犯的强敌展开对抗……