距今50多年前，一艘来自赛博坦的飞船坠落月球，由此引发了美苏两国的太空竞赛。时间回到21世纪初，汽车人终于挫败霸天虎的入侵，继而与人类合作，共同保卫美丽的地球。为了防止霸天虎找到能量柱为非作歹，擎天柱与战友飞赴月球，更从当年…

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（乔什·杜哈明饰）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——不轨好坏。在芝加哥街头，伦诺克斯遇到了凯德·伊格尔…