故事從米卡登毀滅塞博·譚開始。米卡登獨自壹人來到地球，是為了尋找能給所有無生命物體註入生命能量以主宰宇宙的“火種源”。然而，他不小心掉進了北冰洋，被凍住了。1897，阿奇博爾德隊長？Witwicky)帶領他的船員進入北冰洋，不小心掉進了壹個深洞，找到了米加登。但韋瓦奇無意中啟動了米卡登的定位系統，火種源的坐標就刻在了他的眼鏡上。後來美國人發現了火種源和米加登，在胡佛總統的設計下，修建了胡佛大壩來保存這兩個外星物體，並秘密建立了“第七區”(Sector？7)用來保密。通過米加登的逆向工程，美國獲得了很多技術，比如激光、汽車、CD等等。
現代剩下的霸天虎:天王星、昏厥、狂亂、審判者(路障)、碎骨者、毀滅戰士，都已經登陸地球，偽裝成各種軍/警用車輛。黑暗惡魔和薩克最終襲擊了美國在卡塔爾的軍事基地，目的是利用軍事網絡找出米加登和大火的下落。
為了追查米加登和火種源的下落，汽車人大黃蜂也來到了地球，變身為1974的雪佛蘭科邁羅跑車，然後躲進了人類世界，尋找維瓦奇隊長的後代山姆·維瓦奇。
為了接近薩姆，他不擇手段，強迫薩姆中獎，用4000美元買下自己。那時，薩姆不知道他買了壹個機器人。直到有壹天晚上，他看到自己的車突然自己啟動了，以為是被偷了，他就追了過去，看到了大黃蜂變形的身體，但是大黃蜂正在給其他博主發信號，沒有理會山姆。黑暗惡魔失敗後，變身CD機的Mad潛入空軍壹號繼續搜索信息。在入侵美國國防數據庫後，他得知薩姆有可以找到起火位置的“眼鏡”，於是Mad和警車“法官”開始跟蹤薩姆。
法官首先找到了山姆，當他正要為難山姆時，大黃蜂突然出現，救出了山姆和跟著他的女孩米奇。然後大黃蜂把山姆引到了其他博博領袖——擎天柱？質數)、爵士、鐵和飛輪——相遇。柯博文給山姆講了火和火的作用，他為什麽來地球找眼鏡，他們怎麽知道山姆為什麽會有眼鏡。他不僅要避免被狂熱分子、美國警察和山姆的家人搜查，柯博文還成功拿到了眼鏡，找到了起火的地點。不幸的是，大黃蜂被第七區的人帶走了，然後薩姆等人被帶到胡佛大壩接受調查。
被山姆和米奇擊倒的瘋狂再次掃描米奇的手機潛入胡佛大壩，潛入機房，破壞制冷系統，恢復了米卡登的活力。薩姆向第七區陳述了事件的前因後果，最後讓他們放飛了大黃蜂，這才縮小了火並讓薩姆帶走交給柯博文。另壹方面，狂熱分子聚集在胡佛大壩下，開始追擊汽車人。國防部長凱勒和其他人在房間裏尋找可以請求F-22支持的無線電，但突然他們瘋了。結果壹場槍戰後，他們被自己的武器卷走，死了。
汽車人雖然不想在人類的城市開火，但在山姆等人的勸說下，還是決定在鄰近的城市進行火力防禦。為了防止炮火被狂徒帶走，柯博文和山姆沿著國道向鄰城米申[3]行進，後面跟著裝甲車“毀滅者”和“審判者”，柯博文離隊與前者決鬥。柯博文不顧人類安危，用右手的能量劍漂亮地將毀滅者斬首，然後趕往拉斯維加斯。[4]
與此同時，抵達拉斯維加斯的汽車人與瘋狂的變形金剛展開了最後的決戰。在汽車人不多的情況下，人類和汽車人陷入苦戰，但爵士單挑米卡登卻被米卡登撕成兩半。破壞者被大黃蜂、鐵皮、人類萊尼小隊粉碎；黑暗惡魔被萊尼和他的團隊用火箭轟炸了。身背火種的山姆被米卡登逼到了絕路——與此同時，柯博文終於趕到了，但是在人類的關懷下，柯博文的能力無法得到充分發揮，於是他要求山姆把火種放進自己的胸膛，他要犧牲自己。這時，山姆靈光壹閃，把火放進了米卡登的胸膛，無法承受這些能量的米卡登死了。
事後，美軍將機器人屍體扔進了勞倫森海溝(勞倫森？深淵)，因為賽博頓已經被摧毀，汽車人無家可歸，不得不留在地球上。壹切發生後，山姆和米奇繼續過著正常的交往生活。Tin成了Lenny的車，Cobain開始聯系其他流離在外太空的汽車人。
如果看到片尾，會在片尾的演員表中間插壹段影片，以示天王星逃出大氣層。