65438+9世紀初:
北極圈:阿奇博爾德·威特維奇船長(威特維奇家族的祖先)在壹次災難中隨巨大的冰塊墜入深淵，落在壹個埋在冰下的機器人的手掌上。當船長醒來時，他發現機器人的眼睛正盯著他。這個機器人離開賽博坦去地球尋找All Spark的威震天已經是很久以前的事了！……
威震天在船長的眼鏡上燒了壹張揭示火種源下落的地圖。眼鏡作為船長的遺物，代代相傳給了山姆(希亞·拉博特飾演)...
現代社會:
中東卡塔爾的壹個美國空軍基地被壹個狂熱的士兵黑了。他徹底摧毀了基地，從壹臺電腦上獲取了大量信息。此外，眩暈戰機還釋放了巨蠍怪獸撒克巨人，去追捕幸存的倫諾克斯上尉和他的特別行動小組。倫諾克斯上尉與五角大樓取得聯系，美軍派出兩架A-10和壹架AC-130攻擊機，暫時擊退狂熱分子的小規模進攻。
山姆·維特維奇從汽車代理商那裏買了他的第壹輛車，這輛車就是汽車人的大黃蜂。大黃蜂幫助薩姆贏得了蜜琪拉的心。汽車人來找老阿奇博爾德船長的眼鏡。他們被迫藏在山姆家的後院，因為第七區的邪惡特工突然闖入山姆家...
影片采用五條故事線並行推進，最後總結的形式。影片最後有壹場震撼人心的汽車人領袖擎天柱和狂徒領袖威震天的戰鬥。他們從胡佛大壩壹路殺到洛杉磯...
為了追尋火種源，威震天來到了地球。在北極，他受到磁場的強烈幹擾，不小心掉進了地球，被凍在了冰下。在不小心掉進冰谷的科學家的幫助下，威震天將火種源的信息掃描進了科學家的眼鏡裏。威震天被美軍秘密轉移到胡佛大壩下的秘密基地。這個秘密只有歷任國防部長組成的七人軍事小組知道。
霸天虎的先遣部隊襲擊了美軍在卡塔爾的基地，變形金剛的重現引起了現任國防部長的警惕。他組織了壹群年輕的計算機專家去尋找霸天虎的下落。與此同時，路障幫助他的夥伴潛入美國總統的飛機，空軍壹號。通過電腦得知，想要找到威震天，就必須找到威特維奇家族的眼鏡，而它現在的主人山姆成為了霸天虎攻擊的目標。
山姆是壹個生活不如意的高中生。學校裏沒有人相信他關於這副眼鏡歷史的故事。失望之余，山姆把眼鏡放到網上拍賣，但始終沒有引起買家的興趣。這時，他的父親送給他壹輛破舊的汽車，恰好是“汽車人”大黃蜂的變形。載著山姆的大黃蜂幫助山姆交到了壹個漂亮的女朋友，但很快就遭到了霸天虎的“路障”攻擊，擎天柱帶著其他“汽車人”趕到，從而開始了壹場機器人大戰。
擎天柱告訴山姆，邪惡的威震天試圖借助火種源的輻射能，將地球上所有的電子產品變成霸天虎大軍中的壹員，從而打敗汽車人，統治整個宇宙。摧毀火種源的唯壹方法是將其插入兩個變形金剛之壹的心臟。作為堅決捍衛宇宙和平的汽車人領袖，擎天柱已經做好了犧牲自己的準備。
狡猾的混亂變成了山姆女友的手機，進入了胡佛大壩下的秘密基地。當威震天被釋放時，這些信息也被發送給了其他霸天虎。紅蜘蛛隨後和其他霸天虎壹起沖向胡佛大壩，制造噪音，攻擊，阻隔和旋風，加入威震天。危急關頭，大黃蜂也給擎天柱發了增援信息。爵士、錫、救護車在擎天柱的帶領下，準備與霸天虎展開壹場大戰。
在人類軍隊的配合下，變形金剛兩派展開了決戰。霸天虎成員相繼被消滅，但威震天也趕到城市與汽車人混戰。然而爵士在這場戰鬥中不幸陣亡，山姆的好朋友大黃蜂也受到重創。在最後壹刻，山姆將能量塊插入威震天的心臟。威震天的機械體沈入海底，受損的能量塊回到擎天柱手中。然而，故事並沒有結束。在影片結尾隱藏的故事中，從遊戲中逃走的紅蜘蛛飛回了塞伯坦，他將和其他霸天虎重新集結，伺機再次殺戮地球，與汽車人再戰壹場。