Ihmiskunta on toipumassa hyvien autobot- ja pahojen deception-robottien välisestä taistelusta ja hävityksestä. Chicago on rakennettu uudelleen, mutta ihmisiä kehotetaan muistamaan siellä tapahtunut tuho ja ilmoittamaan viranomaisille kaikki avaruusolentojen havaittu aktiivisuus. CIA haluaa luoda luoda oma robottiarmeijan ja on ryhtynyt metsästämään muotoaan muuttavia transformereita, jotka auttoivat ihmisiä kukistamaan pahat decepticonit neljä vuotta sitten. Agentti Attinger on tehnyt salaisen sopimuksen suuryrityksen kanssa robottilinjan käynnistämisestä. 17-vuotiaan Tessan yksinhuoltajaisä, mekaanikko Cade Yeager löytää verstaastaan Optimus Primen, autobottien piileskelevän johtajan. Cade korjaa korjaa tämän kuntoon ja joutuu robottiystäviensä lailla CIA:n jahtaamaksi. Voimillaan ja muuntautumiskyvyillään robotit saavat suunnatonta tuhoa aikaan, kun ihmisten rakentamat robotit käyvät taisteluun autobotteja vastaan. Uhkana on jälleen kerran laajamittainen sota ja ihmiskunnan tuho.