Optimus Prime'ın liderliğindeki Autobotlar, önceki yenilgilerini unutamayan Decepticon'lara karşı bir kez daha birleşirler. Görevleri, ayda bulunan gizemli bir Cybertronian uzay aracını izlemek ve içindeki büyük sırları ortaya çıkarmaktır. Bu, Amerika Birleşik Devletleri ile Rusya arasında tehlikeli bir uzay yarışına yol açar, çünkü her iki ülke de bu uzay aracına ulaşmayı hedefler. Sam Witwicky, yine robot arkadaşlarına yardım etmek zorunda kalır, çünkü Autobotlar ve Decepticon'lar Dünya'da savaşlarını sürdürmektedirler. Ancak sahneye yeni çıkan kötü adam Shockwave, her iki tarafı da tehdit eden bir düşmandır.
