影片改编自畅销全球的现象级小说。莉莉·布鲁姆（布蕾克·莱弗利 饰）邂逅了帅气多金的神经外科医生莱尔·金凯德（贾斯汀·贝尔杜尼 饰），他们一见钟情，彼此沉迷，灵魂与身体的无比契合让他们迅速走进了婚姻。然而，深爱莱尔的莉莉，为何选择离开？到底是什么打破了他们的幸福？

当年那场惨烈的芝加哥大战，汽车人虽然成功击退了霸天虎的入侵，却也让地球人对他们失去了应有的信任与尊重。由美国中情局组建的“墓风”部队对所有的变形金刚进行无差别的猎杀，一时间汽车人和霸天虎全都在地球不见了踪影。某天，居住在得州的落魄机械发明家凯德·伊格买回来一辆破旧的卡车车头，谁知那竟是处在休眠中的汽车人首领擎天柱。嗅到气息的墓风部队蜂拥而至，苏醒后的擎天柱救走了凯德一家，也和散落在各个角落的汽车人相继取得联系。另一方面，疯狂的人类科学家从变形金刚的残骸中获知了他们变形的秘密，并企图借此制造出人造金刚，而脱

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

地球陷入毁灭危机，擎天柱失踪，越来越多的汽车人和霸天虎来到地球，前海豹突击队成员威廉·伦诺克斯成为了政府军组建的TRF中的一员，负责绞杀地球上的汽车人——不论好坏。在芝加哥街头，伦诺克斯遇到了凯德·伊格尔、孤儿伊莎贝拉。 凯德因为帮助支持汽车人而成为政府通缉犯，所以他在一个垃圾场看管着一群幸存的汽车人。与此同时，失踪的擎天柱被女巫昆塔莎黑化，要毁灭地球。拯救世界的责任于是落在了这支由凯德为首的非同寻常的队伍身上，大黄蜂、英国爵士还有牛津大学教授，一场史诗浩劫彻底将地球变成了战场 。