Vo vesmíre okolo nás zúri vojna dvoch vyspelých mimozemských civilizácii, dobrých Autobotov a zlých Decepticonov. Doposiaľ sa nám vyhýbali, ale keď títo vyspelí mechanoidi objavia na Zemi zdroj energie, ktorého ovládnutie môže jednej, či druhej strane priniesť konečné víťazstvo, naša planéta sa premení na peklo. Ich inváziu prežívame spoločne s teenagerom Samom, ktorého doposiaľ trápila len škola, absencia poriadneho auta a slečna menom Mikaela. Teraz má však o jeden problém navyše. Je to práve on, kto nevedomky ukrýva kľúč k životne dôležitému energetickému zdroju, a preto má nárok na prvé miesto v zozname ohrozených druhov. Hneď po ňom figuruje zvyšok našej civilizácie...

Sam Witwicky sa už spamätal z prvého stretnutia s dobrými Autobotmi a zlými Deceptikonmi. Navyše dospel a začal sa pripravovať na opustenie rodného hniezda, naproti búrlivému vysokoškolskému životu. Náladu mu kazí iba fakt, že vzťah s rozkošnou Mikaelou sa premení na chodenie na diaľku, lebo ona na univerzitné štúdium nemá peniaze. Ale našťastie odlúčenie netrvá dlho. Keď Sam objaví úlomok matérie, o ktorú spolu Autoboti a Deceptikoni dlho bojovali, a získa pre obe strany drahocenné informácie, začnú po ňom ísť mechanickí gauneri z celej galaxie.

V roku 1961 mimozemský vesmírny koráb prevážajúci vynález z planéty Cybertron stroskotá na odvrátenej strane Mesiaca. Havária je zaznamenaná i prístrojmi v NASA a prezident Kennedy nariaďuje misiu na Mesiac. A tak v roku 1969 posádka Apolla 11 pristane na Mesiaci, a keď sa skončí oficiálna časť prenosu, vydajú sa prehliadnuť havarovanú loď. To, čo objavia, si nechajú pre seba, resp. pre tajné služby. V súčasnosti Autoboti pomáhajú armáde Spojených štátov v oblasti prevencie konfliktov po celom svete a pátrajú po Deceptikonoch, ktorí sa ukrývajú na Zemi. Pri jednej z takých pátracích akcii v Černobyle zistia, že im ľudia zabudli povedať pár zásadných vecí, ktoré ich nakoniec dovedú späť na Mesiac k havarovanej lodi. Sam Witwicky, ktorý s mimozemskými Autobotmi pred niekoľkými rokmi zachránil planétu pre zradnými Deceptikonmi, je znovu vtiahnutý do boja dobrých a zlých transformerov.

Automechanik Cade Yager sa snaží uživiť seba a svoju dospievajúcu dcéru Tessu opravovaním vrakov áut. Zúfalo sa mu nedarí, ale len do doby, než sa z jedného roztrieskaného náklaďáku stane Transformer a práve ten najdôležitejší – Optimus Prime. Cade z toho len ťažko môže mať radosť, pretože Amerika sa ešte úplne nespamätala zo súboja „dobrých“ Autobotov so „zlými“ Deceptikonmi, ktorý sa konci tretieho dielu zlikvidoval polku Chicaga. Štyri roky potom sú všetci zástupcovia tejto mimozemskej rasy na indexe a elitné vedecké mozgy sa snažia vytvoriť pozemských Transformerov, ktorí by účinnejšie čelili podobným hrozbám. Ako nový ľudský partner toho najslávnejšieho z Transformerov sa ocitol nielen v hľadáčiku americkej vlády, ale prenasledujú ho aj Optimovi krajania. Do toho všetkého sa jeho dcéra zamilovala, s čím ako otec rozhodne nemôže súhlasiť.

Vodca Autobotov Optimus Prime zmizol. Svet zmieta zúrivá vojna medzi ľuďmi a ostatnými Transformermi. Automechanik Cade Yeager má s Transformermi bohaté skúsenosti a vo vojne sa spojí s “nepriateľom” Bumblebeom. Ich spoločným cieľom je nájť dôvod, prečo sa Transformers po stáročia vracajú na Zem. Odpoveď na túto otázku im môže dať významný historik a asi najväčší teoretický znalec Transformerov Edmund Burton, ktorý verí, že práve v minulosti je možné nájsť kľúč k ukončeniu vojny a záchrane ľudstva. Veľmi rôznorodú skupinku dopĺňa krásna oxfordská profesorka a osirotená pubertiačka Izabella, ktorá toho na svoj vek zažila s Transformers až príliš.