De Autobots Bumblebee, Ratchet, Ironhide en Sideswipe, onder leiding van Optimus Prime, zijn terug in actie en moeten het weer opnemen tegen de kwaadaardige Decepticons. De Decepticons willen koste wat het kost revanche op de strijd, die ze een tijd terug verloren. De Autobots en Decepticons komen echter midden in een ruimtestrijd tussen de Verenigde Staten en Rusland in te zitten. In deze strijd krijgen de Autobots wederom hulp van oude vriend Sam Witwicky (Shia LaBeouf).